Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:

Установить все четыре груза массой на одинаковом раcстоянии от оси вращения (на концах стержней).
Измерить длину стержня .
Измерить длину цилиндрического груза .
Вычислить по формуле (14) расстояние от центра груза до оси вращения.
По формуле (16) рассчитать момент инерции маятника Обербека .
Измерить диаметры малого и большого барабанов и подсчитать их радиусы и . Результаты измерений и расчетов внести в табл. 1.

Таблица 1

кг

кгм²

Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:

Снять с экрана монитора данные о массе груза , массе и длине стержня и , а также длине цилиндрического груза .
Выполнить пп. 4 и 5 «Порядка выполнения задания 1 на лабораторной установке».
Снять с экрана монитора данные о диаметрах малого и большого барабанов и вычислить их радиусы и . Снятые данные и результаты расчетов внести в табл. 1.

Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:

Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, гирю массой .
Вращая вал маятника Обербека, намотать шнур на большой барабан, поднять гирю на высоту . Линейкой измерить высоту подъема гири от пола. Значения величин и , а также радиуса барабана внести в табл. 2а.
Освободить систему и одновременно включить секундомер. Когда гиря коснется пола, секундомер выключить. Затормозить маятник.
Опыт (пп. 2 и 3) повторить не менее трех раз, устанавливая гирю на одну и ту же высоту. Данные о времени падения гири внести в табл. 2а.
Снять первую гирю. Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, вторую гирю. Повторить пп. 2-4.
Намотать шнур на малый барабан, подвесить к шнуру первую гирю. Повторить пп. 2-5.
Рассчитать для каждой серии опытов среднее значение времени падения .
По формулам (23) и (25) вычислить для каждой серии опытов значения вращающего момента и углового ускорения. Данные расчетов внести в табл. 2а.
По формулам (29) рассчитать значения вспомогательных величин и внести их в табл. 2б.
По формуле (30) вычислить экспериментальное значение момента инерции маятника и сравнить эту величину с расчетным значением , воспользовавшись выражением

. (32)

По формуле (31) вычислить значение тормозящего момента . Данные всех расчетов внести в табл. 2б.
Построить на миллиметровке график зависимости вращающего момента от углового ускорения. Для этого провести координатные оси (ось абсцисс) и (ось ординат), по данным табл. 2а нанести точки с координатами и по данным табл. 2б провести прямую, описываемую уравнением (26).