5. Описание установки
Общий вид установки показан на рис. 4. Маятник Обербека (рис. 4) представляет собой настольный прибор, основание которого оснащено регулируемыми ножками (9), миллисекундомером (8). Маховик (3) с четырьмя крестообразными стержнями (2), по которым могут перемещаться и закрепляться в любом месте цилиндрические грузы (1) одинаковой массы. На оси маховика находятся два лёгких шкива радиусами r1 и r2. На один из них наматывается нить (4), один конец которой прикреплён к шкиву, а ко второму концу нити подвешена площадка (7), на которую могут помещаться грузы. Нить перекинута через неподвижный блок (5). При движении груза с площадкой вниз, нить разматывается и приводит в равноускоренное вращательное движение маятник Обербека. Перемещая грузы по стержням креста Обербека (изменяя расстояние от оси вращения до грузов), мы изменяем величину момента инерции креста Обербека.
3
2
4
5
1
6
5
4
2
6
7
3
1
7
h
8
9
Рис. 4
На лицевой панели миллисекундомера размещены цифровое табло и три кнопки.
Рис. 5
9
Слева направо на нём расположены кнопки:
Сброс- сброс показаний измерений- нажатие кнопки приводит к обнулению показаний цифровых индикаторов;
Пуск – кнопка держится нажатой во все время эксперимента;
Сеть- выключатель сети - нажатие кнопки вызывает включение питающего прибор напряжения.
6.Программа работы
1.Получение допуска к работе (прохождение тестового контроля).
2.Выполнение эксперимента:
• Измерение диаметра шкива.
• Измерение времени опускания груза с известной высоты.
• Вычисление момента инерции и расчет погрешности измерений.
7.Порядок выполнения работы
1.Записать с установки величину диаметра для указанного шкива.
2.Укрепить цилиндрические грузы на стержнях в самом ближнем или самом дальнем по-
ложении относительно оси вращения.
3.Положить на площадку 7 массой m1 груз известной массы m2, чтобы вращение креста было равноускоренным. Записать общую массу m (груза m2 и площадки m1), подвешенную к нити.
4.Нажать кнопку сеть.
5.Нажать кнопку пуск и, удерживая ее нажатой, наматывая нить на шкив, установить площадку с грузами на заданной высоте Н над приемным столиком.
6.Отпустить кнопку пуск. Нажать кнопку сброс и обнулить показания секундомера.
7.Нажать кнопку пуск и удерживать ее до тех пор, пока площадка с грузом не коснется приемного столика. Занести показания секундомера в таблицу отчета.
8.Пункты 6-7 повторить 5 раз. Обработать результаты наблюдений.
9.Вычислить по формуле (29) момент инерции креста Обербека. Найти его абсолютную и относительную погрешности.
10.Записать в бланк отчета окончательный результат измерений и выводы.
11.Отправить по сети бланк отчета тьютору.
10