IV. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Определение момента инерции i0 диска без нагрузки.

а) Заставить диск совершать крутильные колебания с малой амплитудой (10 15 градусов). Секундомером измерить времяtсовершенияnполных колебаний (n– задаётся преподавателем). Все измерения провести несколько раз. Все значения занести в табл.1.

б) Провести статистическую обработку времени t по методу Стьюдента.

в) Определить период колебаний диска Т = t /n, занести данные в таблицу 1.

г) Занести в табл.2 массу диска М и постоянную установкиk.

д) По формуле (7) рассчитать значение момента инерции диска I₀, результат занести в таблицу 2.

е) Вычислить относительные и абсолютные погрешности по формулам (8) – (9) и занести результаты в таблицу 3.

(8)

. (9)

Абсолютная погрешность периода колебаний определяется следующим образом

.

Таблица 1

№/№ п/п	t	 t	t2	Sn	t(,n)	 tсл	 tпр	 t	n	T	T
	с	с	с2	с	–	с	c	с	–	с	с
1
2
3
…
cреднее

Таблица 2

	k	M	m	d	I0	I1	I2	I3
	м2с–2	кг	кг	м	кгм2	кгм2	кгм2	кгм2
Среднее значение
Абсолютная погрешность		510-4
Относительная погрешность

2. Проверка аддитивности момента инерции.

а) Выбранную нагрузку (тело массой m) из имеющегося набора (по указанию преподавателя) расположить так, чтобы его центр тяжести лежал на оси вращения системы. Занести значение массы m в таблицу 2. Привести систему в колебательное движение и измерить время t₁ совершения nполных колебаний. По среднему значению t₁ определить период колебаний T_1. Занести значения t₁ и T₁ в таблицу 3. По формуле (10), полученной из (7), определить момент инерции системы I₁ вместе с исследуемым телом: . (10)

Занести значение I₁ в таблицу 2.

С другой стороны , где– момент инерции исследуемого тела.

Вычисляем момент инерции тела массой m по формуле (11)

б) Два совершенно одинаковых тела массой m каждое положить одно на другое в середине ниж­него диска, причем распо­лагать исследуемые тела на платформе следует таким образом, чтобы их центры тяжести лежали на оси вращения системы (рис.2а). Привести систему в колебательное движение и измерить время t₂ совершения nполных колебаний. По среднему значению t₂ определить период колебаний T₂. Занести значения t₂ и T₂ в таблицу 3. По формуле (12), полученной из формулы (7), определить момент инерции I₂ системы вместе с двумя исследуемыми телами: (12)

Занести значение I₂ в таблицу 2.

С другой стороны , где - суммарный момент инерции двух одинаковых исследуемых тел массой m каждое относительно оси, проходящей через центр тяжести.

Вычисляем момент инерции двух одинаковых тел по формуле (13)

Сравнивая результаты, полученные в(11) и (13)проверяем аддитивность моментов инерции, т.е. справедливость соотношения