5.2.3. Описание лабораторной установки

Комплексная установка для определения моментов инерции физических маятников различной конфигурации (рис. 14) состоит из вертикальной стойки 1, основания 2 и элементов подвеса физического и математического маятников.

Математический маятник представляет собой стальной шарик 3 подвешенный на нити 4 в точке на линии продолжения ребра призмы 5. Длина нити математического маятники может меняться с помощью зажима 6.

Физический маятник представляет собой алюминиевую основу 7 с круглыми вырезами. В верхней части стойки закреплена стальная каленая призма 5 для подвеса физического маятника. Для изменения положения центра масс физического маятника в круглые отверстия можно вкручивать грузы.

Рис. 14. Схема лабораторной установки

1. Приборы и принадлежности

• Математический маятник – 1 шт.

• Физический маятник – 1 шт.

• Секундомер – 1 шт.

• Линейка – 1 шт.

• Дополнительный груз – 1 шт.

• Аналитические весы – 1 шт.

4. Порядок выполнения работы:

5.4.1. Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника

1. Установить максимальную длину математического маятника. Записать значение длины математического маятника в таблицу 16.

2. Привести математический маятник в колебательное движение, отклонив металлический шарик на угол 5 – 6 градусов. По показанию секундомера определить значение времени t N колебаний маятника. Измерения произвести три раза, записывая значение времени колебания ,,в таблицу 16. Число колебанийN взять по указанию преподавателя.

3. Изменить длину математического маятника на 15 – 30 см. Повторить эксперимент для новой длины нити. Результаты измерений занесите в таблицу 16.

Таблица 16. Определение ускорения силы тяжести

№	li, м		t1, c	t2, c	t3, c	, c	T, c	, м/с2	g, м/с2	, %
1
2

5.4.2. Определение момента инерции физического маятника

1. Снять груз с физического маятника. Измерить массу m₀ физического маятника. Измерить расстояние l от точки подвеса до центра масс физического маятника. Подвесить физический (без дополнительного груза) и математический маятники на призму. Отклонить оба маятника от вертикали на угол 5 – 6 градусов и отпустить.

2. Изменением длины математического маятника добиться того, чтобы оба маятника колебались синхронно, то есть, чтобы периоды колебаний маятников были одинаковыми. В этом случае длина математического маятника равна приведенной длине физического маятника . Измерить длину математического маятника.

3. Измерить время N полных колебаний физического маятника. Измерения провести три раза. Результаты эксперимента занести в таблицу 17.

Таблица 17. Момент инерции физического маятника

№	m0, кг	lпр, м	l, м	N	t, с	, с	T, с	I1, кг·м2	I2, кг·м2	, %
1
2
3