Порядок выполнения работы

Проверка соотношения при .

Чтобы момент инерции системы оставался неизменным, необходимо работать с цилиндрами, закрепленными в постоянном положении на стержне маятника (расстояния от обоих цилиндров до оси вращения маятника должно быть одинаково). Если к концу нити прикрепить последовательно грузы с различными массами, то значения момента будет:

,

Определяя время падения грузов с высоты , найдем значение:

.

1. С помощью одного груза известной массы определить момент инерции маятника без грузов .

2. Определить момент инерции маятника по формуле (7).

3. Определить массы 4-5 грузов.

4. Измерить время падения грузов с помощью секундомера.

5. Рассчитать значения моментов сил и углового ускорения.

6. Результаты занести в таблицу.

7. Построить график зависимости момента сил, действующих на маятник, от углового ускорения .

8. Воспользовавшись методом наименьших квадратов, определить значение коэффициента . Проверить совпадение значения коэффициента с моментом инерции системы, рассчитанным теоретически.

Проверка соотношения при .

Чтобы момент силы оставался постоянным, необходимо производить измерения при постоянной нагрузке на конце нити.

1. Провести измерение времени падения одного груза при 4-5 различных положениях цилиндров (цилиндры должны находится на одинаковом расстоянии от оси вращения).

2. Рассчитать значение момента силы, действующего на маятник.

3. рассчитать значения моментов инерции маятника для всех положений грузов.

4. рассчитать значения углового ускорения для всех значений времени падения груза.

5. Результаты занести в таблицу.

6. Построить график зависимости момента инерции маятника от величины, обратной угловому ускорению, .

7. Воспользовавшись методом наименьших квадратов, определить значение коэффициента . Проверить совпадение значения коэффициента с моментом сил, рассчитанным теоретически.

Проверка соотношения при

1. Из первого и второго графика определить значения моменте инерции и момента сил при одинаковом угловом ускорении .

2. Значения занести в таблицу.

3. Составить равенство и проверить его справедливость.

Контрольные вопросы

1. Сформулировать основной закон динамики для вращательного движения.

2. Вывести формулу для момента инерции полого цилиндра, вращающегося относительно произвольной оси.

3. Сформулировать теорему Гюйгенса-Штейнера.

Литература

1. Кембровский Г.С. Приближенные вычисления и методы обработки результатов измерений в физике. -Минск: Изд-во "Университетское", 1990. - 189 с.

2. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. -М.: Высшая школа, 1986. -320 с.

3. Петровский И.И. Механика. -Минск: Изд-во БГУ, 1973. -352 с.

4. Савельев И.В. Курс общей физики. -М.: Наука, 1982. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. -432 с.

5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1989 Т. 1. Механика. 576 с.

6. Стрелков С.П. Механика. -М.: Наука, 1975. -560 с.

7. Физический практикум. Под ред. Кембровского Г.С. -Минск: Изд-во "Университетское", 1986. - 352 с.

Приложение