Выполнение работы:
1.Снимите маятник и поместите его на ребре вспомогательной трехгранной призмы.
2.Перемещая точку опоры, добейтесь равновесия маятника. В этом случае точка опоры определяет положение центра тяжести маятника.
3.Измерьте расстояние от центра тяжести до ребра призмы О1 (а1) и ребра призмы О2 (а2).
4.Подвесьте маятник за призму О1, и отклонив маятник на небольшой |угол определите время 40 колебаний. Подсчитайте период Т1.
5.Переверните маятник и аналогично п.4, рассчитайте период Т2;
6.По формуле (5) подсчитайте ускорение.
Результат занесите в таблицу
№п/п |
Число колебаний |
Ось О1 |
Ось О2 |
а1 |
а2 |
g |
gср |
||
t |
T1 |
t |
T2 |
||||||
1 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
3 |
|
|
|
|
|
||||
Лабораторная работа № 9. Проверка теории штейнера. Краткая теория.
Целью этой работы является экспериментальная проверка теоремы Штейнера:
I1= I2 + ma2 (1),
где I1 - момент инерции тела с массой m относительно произвольной оси O1, I2- момент инерции того же тела относительно оси О2 параллельной оси O1 и проходящей через его
центр инерции; а - расстояние между осями.
Для определения момента инерции I1 используется формула для периода колебаний физического маятника:
(2),
Момент инерции I2 определяется при помощи формулы для периода крутильных колебаний:
(3),
где f- крутильный момент подвеса. Чтобы исключить f из формулы (3) измеряется период Т0 крутильных колебаний другого тела, обладающего известным моментом инерции 10 и подвешенного на той же нити. Используя формулу (3), получим:
(4)
В качестве вспомогательного тела применяется диск, момент инерции которого относительно оси симметрии, перпендикулярно к его плоскости, определяется по формуле:
(5),
где М - масса диска, D - диаметр диска.
Описание установки.
В качестве исследуемого тела используется стержень с призмами на концах для подвеса.
Для изучения его крутильных колебаний относительно оси, проходящей через центр инерции стержня и перпендикулярной к образующей стержня (ось 02), стержень навинчивается на винт, прикрепленный к нити подвеса.
Для изучения колебаний стержня как физического маятника, стержень с помощью призм устанавливается в желобок вилки, закрепленной в штативе. Таким образом ось колебаний физического маятника (ось O1) проходит через ребро призм и перпендикулярно к образующей стержня (как и ось О2).