2.3.2.Порядок выполнения задания 2

1) Включить вилку шнура секундомера в розетку.

19

2) Установить дополнительный груз на подвешиваемый груз с массой(масса груза 8 будет равна) и подвесить их к свободному концу нити.

3) Перевести в положение «-» выключатель на задней панели секундомера; при этом секундомер должен показывать «00.0».

4) Освободив грузы 5 на стержнях с помощью винтов, установить их на рекомендованном расстоянии от оси вращения.

5) Определить расстояние от середины грузов 5 до центра диска 2.

6) Вращая маятник руками, намотать нить на один из шкивов и поднять груз на рекомендованную высоту.

7) Нажав красную кнопку электромагнита, зафиксировать груз в этом положении.

8) По линейке 10 измерить высоту и записать в таблицу 3.1.

9) Нажав кнопку «пуск», включить секундомер.

10) Дождаться, когда груз 7 ударится об столик установки и закончится счет времени.

11) Показание секундомера – время падения груза – записать в табл. 3.1.

12) Выключить секундомер, поставив в положение «0» выключатель на задней панели секундомера.

13) При тех же ,,иповторить пункты 4) …12) еще два раза (измерить времяеще два раза).

14) Выполнить пункты 3) … 13) при четырех других расстояниях при тех же,,.

15) Вынуть вилку шнура секундомера из розетки.

Вычисления к заданию 2

(результаты вычислений внести в таблицы 2.3.1, 2.3.2)

1) Вычислить среднее время падения груза при различных расстоянияхгрузов на стержнях от оси вращения (табл. 2.3.1).

2) Вычислить угловое ускорение при всех выбранных (см. задание 3,г к упражнению 1).

3) Используя выражение момента силы натяжения , полученное в задании 6 к упражнению 1, вычислитьпри всех.

4) Вычислить среднее значение момента силы натяжения .

5) Используя основной закон динамики вращательного движения, выразить через ,ии вычислить момент инерции маятникапри всех расстояниях.

6) Вычислить значения.

7) Построить график зависимости углового ускорения от величиныи убедиться, что угловое ускорение при постоянном моменте сил, действующих на тело,

20

действительно обратно пропорционально моменту инерции тела: .

8) Для всех расстояний вычислить.

9) Построить график зависимости момента инерции маятника оти убедиться в линейной зависимости момента инерции маятника от квадрата расстояния цилиндрических грузов 5 от оси вращения.

10) По графику зависимости отопределить момент инерции маятникапри= 0 м, т.е. в случае, когда грузы 5 были бы расположены так, что ось вращения проходит через их центры масс перпендикулярно их оси.

11) Выразить через момент инерции маятника , массу грузови длинугрузов 5 (получить формулу 2.10) и вычислить момент инерции крестовины(маятника без грузов 5 на стержнях 1).

12) Рассматривая цилиндрический груз как стержень, и используя формулу теоремы Штейнера, получить выражение момента инерции четырех грузов через массу и длинугруза и расстояниегрузов от оси вращения:

13) Вычислить момент инерции всех четырех цилиндрических грузов при выбранном расстоянии.

14) Вычислить, какую долю от момента инерции маятника составляют:

а) момент инерции крестовины ;

б) момент инерции цилиндров на стержнях .

15) Используя формулы моментов инерции тел и формулу теоремы Штейнера, вычислить:

а) момент инерции диска (диаметр диска= …, масса диска= …);

б) момент инерции шкивов ,,=+(высота шкива 1 равна= …; высота шкива 2 равна= …; плотность стали = …);

16) Получить формулу момента инерции стержней относительно оси вращения

.

17). Вычислить момент инерции стержней (длина стержня= …; масса стержня= …; расстояние от оси вращения до центра инерции стержней= …).

18). Вычислить момент инерции остальных вращающихся частей маятника (блока 7, подшипников):

= –––

19). Вычислить, какую долю от момента инерции крестовины составляют:

а) момент инерции диска ;

б) момент инерции шкивов ;

в) момент инерции стержней ;

22

г) момент инерции остальных вращающихся частей маятника .

Студент _______________________________________________

(факультет, курс, группа, фамилия, и.о.)

лабораторную работу выполнил ______________________________

(подпись преподавателя)

задания к лабораторной работе выполнил ___________________

(подпись преподавателя)

Таблица 2.3.1 , м , с , с с-2 Н м Н м кг м2 1/(кг . м2) м2 1 2 3 1 2 3 4 5 6 Таблица 2.3.2 Номер задания 1 3 5 10 11 13 14,а 14,б 15,а 15,б 15,б 15,б 17 18 19,а 19,б 19,в 19,г Величина с Наименование единицы измерения Численное значение