25. Протокол лабораторной работы № 3.

Опыты при = const (R= const)

№	R	r	t1	t2	t3	<t>	a		M

Опыт при М= const (r const)

Вопросы для самопроверки к работе №3

1. Какое движение называется вращательным?

2. Что такое угловая скорость, угловое ускорение.

3. Дайте определение момента инерции материальной точки и твердого тела.

4. Что такое момент силы?

5. Напишите основное уравнение динамики вращательного движения.

Сформулируйте закон сохранения момента импульса.

Список рекомендуемой литературы

1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2009.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2010.

Материально-техническое обеспечение

1. Маятник Обербека для лабораторной работы по механике «Изучение законов вращательного движения».

2. Программа для моделирования лабораторной работы на компьютере.

27. Лабораторная работа №4

«Определение момента инерции тел методом колебаний»

1. Краткая теория.

Колебательным называют такое движение, при котором тело, выйдя из некоторого начального состояния, многократно возвращается к нему. Промежуток времени, через который колебания повторяются, называется, периодом колебаний Т. Колебательные процессы играют большую роль в современной технике. В зависимости от физической природы повторяющегося процесса различают колебания механические, электромагнитные др. В зависимости от характера воздействия, оказываемого на колебательную систему, различают свободные (собственные), вынужденные, затухающие автоколебания и др.

Простейшими являются свободные (собственные) колебания, т.е. такие, при которых смещение колеблющейся величины от положения равновесия описываются уравнением вида.

(1)

Решение этого уравнения представляет собой уравнение гармонических колебаний и имеет вид:

(2)

где - смещение,А- максимальное смещение, называемое амплитудой колебаний, - фаза колебаний,- начальная фаза,- круговая (циклическая) собственная частота колебаний.

Физическим маятником называется твёрдое тело (рис.1), которое совершает колебания в вертикальной плоскости под действием силы тяжести около неподвижной горизонтальной оси 0 (её след на рис.1 – точка подвеса маятника). На рис.1 точка С является центром масс тела. Маятник находится в равновесном положении, когда ось 0С вертикальна. Расчёт, выполненный исходя из закона сохранения механической энергии, даёт следующие выражение для период колебаний такого маятника;

(3)

где I момент инерции маятника, расстояние от точки 0 до центра масс (точки С),m-масса маятника, g - ускорение свободного падения.

Рис. 1

Из формулы (3) получаем следующее выражение для расчета момента инерции :

, (4)

или , (5)

где (6)

Цель работы - определение момента инерции твёрдого тела сложной конфигурации из экспериментальных данных о периоде Т колебаний этого тела.