
- •Механика
- •Определение моментов инерции тел с помощью трифиллярного подвеса и проверка теоремы штейнера.
- •Определение моментов инерции тел с помощью трифиллярного подвеса и проверка теоремы штейнера
- •Гармонические крутильные колебания
- •Устройство трифиллярного подвеса (рис. 2)
- •Период крутильных колебаний и момент инерции платформы
- •Контрольные вопросы:
- •Аддитивность моментов инерции. Определение момента инерции тела (груза)
- •Теорема Штейнера
Теорема Штейнера
Момент инерции тела J относительно произвольной оси ОО1 равен сумме момента инерции J0 тела относительно оси ОО2, параллельной данной и проходящей через центр масс тела, и произведения массы тела m на квадрат расстояния а между осями
J=J0+ma2 (8)
В
соответствии с теоремой Штейнера момент
инерции диска относительно оси ОО,
равен моменту инерции относительно
оси ОО2,
проходящей через центр масс,
,
плюс ma2
№ |
N (число колебаний) |
t, c |
T,c
|
1 |
10 |
|
|
2 |
15 |
|
|
3 |
20 |
|
|
среднее |
|
|
|

Таким образом, с удалением центра масс тела от оси вращения его момент инерции относительно этой оси возрастает. Момент инерции системы тел зависит не только от его массы, но и от распределения масс в системе относительно оси вращения.
Ход работы
№ |
N (число колебаний) |
t, c |
T,c
|
1 |
10 |
|
|
2 |
15 |
|
|
3 |
20 |
|
|
среднее |
|
|
|
1.1. Поворотом на небольшой угол 30-50 верхнего диска сообщить платформе колебательное движение. Измерить время t для 20-30 полных колебаний и вычислить период одного колебания (N - число полных колебаний).
1.2.
Измерив величины R, r, l,
M, определить экспериментальное значение
момента инерции платформы Jпл
по формуле
для сплошного однородного диска
(цилиндра) и сравнить его с экспериментальным
значением, вычисленным по формуле
.
Экспериментальное значение момента инерции платформы |
Теоретическое значение момента инерции платформы |
|
|
|
|
п.2. Определение момента инерции исследуемого тела