Указания по выполнению работы:
Подготовить экспериментальные таблицы:
Упр. 1. Определение момента инерции Joo относительно собственной оси симметрии
Длина L, м |
Ради-ус, мм |
Модуль сдвига G, ГПа |
Модуль кручения f, кг·м2 /с2 |
№ |
t5 , с |
Т, с |
Эксперим Joo, кг·м2 |
c, м |
b, м |
m, кг |
Теоретич Joo, кг·м2 |
|
0,7* 10-3 |
78,4*109 |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||||||||||
3 |
|
||||||||||
4 |
|
||||||||||
5 |
|
||||||||||
Среднее значение |
|
Упр.2. Определение момента инерции JАВ при несимметричной оси вращения
№ |
t10 , с |
ТАВ, с |
Экспериментальный JАВ кг·м2 |
d, м |
m, кг |
Теоретический JАВ, кг·м2 |
1 |
|
|
|
0,017 |
2 |
|
2 |
|
|||||
3 |
|
|||||
4 |
|
|||||
5 |
|
|||||
ср |
|
Упр.1. Определение момента инерции относительно оси, проходящей через центр масс
подключить установку к сети; нажать кнопку "СЕТЬ" и "СБРОС;
приблизить водилку" к электромагниту и зафиксировать ее-
нажать на кнопку "ПУСК", рамка освобождается и начинает колебаться вокруг стальной проволоки, при этом водилка должна пересекать световой поток датчика и миллисекундомер начнет отсчитывать количество периодов и время колебаний;
измерьте микрометром или штангенциркулем диаметр проволоки, ее длину, стороны параллелепипеда а, b, с;
учитывая модуль сдвига для стальной проволоки G=80 ГПа, определить по формуле (2) модуль кручения крутильного маятника f
поместить параллелепипед между неподвижной (нижней) и подвижной (верхней балками рамки, затянуть гайки на зажимных втулках по оси 00’;
определить время 5 колебаний t5 по секундомеру, эксперимент повторить 5 раз
вычислить среднеарифметическое значение для времени t5 , и определить период T00’ для колебаний вокруг своей оси симметрии по формуле
используя формулу (1), найти экспериментальное значение момента инерции тела для колебаний вокруг своей оси симметрии J00’
10. считая m = 2кг, вычислить теоретическое значение J00’ согласно формуле: и сравнить с экспериментально определенным значением J00’
Упр.2. Определение момента инерции JАВ при несимметричной оси вращения оси параллельной предыдущей и проверка теоремы Штейнера –Гюйгенса.
11.. закрепить параллелепипед по оси, отступающей от центральной оси симметрии на расстояние d. Рекомендуется взять d=2см.
12. определить период колебаний ТАВ для несимметричного размещения бруска по схеме, аналогичной при определении T00’ в первом упражнении.
13. расчитать момент инерции параллелепипеда JАВ в случае несимметричного размещения
по экспериментальным данным
и по теореме Гюйгенса-Штейнера JАВ =J00’+ md2
и сравнить их.
14..дать объяснение полученным результатам;