Порядок виконання роботи

1. Виміряти діаметри циліндра D_ц, диска D_д і відстань між осями циліндрів ( 2l ). Обчислити радіуси циліндра ( R_ц=D_ц/2 ), диска

(R_д=D_д/2) і відстань між віссю циліндра та віссю диска ( l=2l/2 ). Результати записати в таблицю 9.1.

Табл.9.1

Виміряти:	Rц= м; mц= кг; Jц= кг·м2 ; mд= кг; l= м.
Обчислити:	Rд= м; Jд= кг·м2
Дослід	n	t, c	T, c	nc	tc, c	Tc, c	Jдосл,, кг·м2
1. 2. 3. 4. 5.
Дослідне середнє значення моменту інерції циліндра
Теоретичне значення моменту інерції циліндра ( за теоремою Штейнера, рівняння (9.10)

2. Зняти з диску циліндри.

3. Закрутити диск без циліндрів на кут 10º і дозволити йому здійснювати крутильні коливання.

4. Визначити час t, за який диск здійснює n=10º повних коливань.

5. Виконати не менше п’яти дослідів по визначенню часу t. Результати записати в таблицю 9.1.

6. Для кожного досліду обчислити період коливань диска без циліндрів ( T=t/n ). Результати записати в таблицю .9.1.

7. Закріпити циліндри на диску.

8. Закрутити диск разом з циліндрами на кут 10…15º і визначити час t_с, за який здійснюється n_с =10 повних коливань. Виконати не менше п’яти дослідів по визначенню часу t_с. Для кожного досліду обчислити період коливань диску разом з циліндрами ( T_с=t_с/n_с ). Результати записати в таблицю 9.1.

9. За формулою (9.9) знайти дослідні значення моменту інерції І_цz одного циліндра. Результати записати в табл.. 9.1.

10. Обчислити середнє значення .

11. Провести статистичне опрацювання результатів вимірювання дослідних значень моменту інерції циліндра І_цz за довірчої ймовірності Р = 0,95: Результат записати в інтервальній формі:

; Р = 0,95.

12. Обчислити теоретичне значення моменту інерції циліндра І_теор за теоремою Штейнера за формулою (9.10) (маси циліндрів та диску вказані на приладі). Результат записати в табл. 9.1.

13. Порівняти середнє дослідне ітеоретичне значення моменту інерції досліджуваного циліндра.

Контрольні запитання

1. Що називається моментом інерції матеріальної точки, фізичного тіла відносно деякої осі?

2. Фізичний зміст моменту інерції. Одиниця його вимірювання в СІ.

3. Сформулюйте теорему Штейнера, запишіть (доведіть) та поясніть її математичну формулу.

4. Запишіть (виведіть) формулу, за якою у даній роботі визначається дослідне значення моменту інерції циліндра.

5. Знайдіть момент інерції кулі радіуса R і масою m відносно осі дотичної до кулі, застосовуючи теорему Штейнера.

Література: , §11,12; § 1.1–1.3 ;

, § 7, 8 ;

, § 34,35,36, 39.

Лабораторна робота мех 6 визначення моменту інерції тіл методом гармонічних коливань

Мета роботи: ознайомитись з поняттями моменту інерції матеріальної точки та тіла відносно осі обертання; навчитись обчислювати моменти інерції тіл правильної форми; навчитись експериментально визначати моменти інерції тіл за допомогою методу крутильних коливань.