Выполнение работы.

Используя данные лабораторной установки, по формуле рассчитайте теоретическое значение момента инерции системы.
Подвести к нити груз массой 100 г и определите время t падения груза с высоты h. Опыт проделать не менее трех раз и найти среднее значение времени падения. По формуле найти угловое ускорение диска.
По формуле рассчитайте момент внешней силы.
Опыт повторить с грузами массой 200 и 300 г.
Результаты измерений и расчетов занести в таблицу.

Таблица 5.1.

№

кг

Построить график зависимости и по графику определить момент сил трения
Используя график по формуле /12/ найти среднее значение момента инерции I системы. Рассчитать погрешность измерения.
Оценить момент сил трения на опыте и проверить удовлетворяет ли найденное значение условию /13/.

Контрольные вопросы.

Приведите вывод рабочей формулы.
Запишите основное уравнение динамики вращательного движения.
Физический смысл момента инерции твердого тела.
Что называется моментом силы относительно точки и оси?
Что называется угловым ускорением?

РАБОТА № 6

Определение адиабатической постоянной воздуха методом интерференции звуковых волн

Цель работы: экспериментальное определение отношения .

Оборудование: экспериментальная установка, звуковой генератор, электронный осциллограф.

Теоретическое введение

Одним из самых удобных и точных методов определения отношения является метод, основанный на измерении скорости звука в газе. Скорость звука в газе, как известно из акустики, определяется по формуле

, /1/

где - отношение молярных теплоемкостей газа,

- универсальная газовая постоянная,

- молярная масса воздуха,

Т – абсолютная температура.

Из формулы /1/ можно найти, что

. /2/

Измерение скорости звука, в данной работе, основано на явлении интерференции звуковых волн.

Интерференцией называется явление наложения двух когерентных волн, приводящее к усилению волнового движения в одних точках и ослаблению или полному гашению в других. Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз.

Для получения когерентных звуковых волн поток энергии, излучаемый источником звука, разделяется на две части. Образующиеся при этом две звуковые волны направляют по путям различной длины, а затем снова соединяют. Амплитуда результирующей волны будет зависеть от разности фаз.

В лабораторной установке интерференция звуковых волн осуществляется с помощью двух труб ADB и ACB, вставленных друг в друга, причем колено ACB можно удлинять или укорачивать (рис. 6.1).

С помощью телефона Т в трубы излучается звук, частота которого задается звуковым генератором ЗГ. Когерентные звуковые волны проходящие по трубам ACB и ADB, сходятся у микрофона М. Возникающие в микрофоне переменные импульсы тока подают на вход «Y» электронного осциллографа ЭО. Развертка этих сигналов по горизонтали осуществляется от звукового генератора с той же частотой, что и частота колебаний мембраны телефона. На экране осциллографа электронный луч описывает траекторию, получающуюся при сложении двух взаимно перпендикулярных колебаний одинаковой частоты. Изменяя длину трубы ACB можно добиться того, чтобы у микрофона М был интерференционный максимум. При этом на экране осциллографа наблюдается прямая линия, наклоненная под углом к оси «Х».