Приборы и принадлежности
Маятник Обербека – 1 шт.
Секундомер – 1 шт.
Рулетка – 1 шт.
Штангенциркуль – 1 шт.
Набор грузов. – 1 шт.
Порядок выполнения работы
4.4.1. Проверка зависимости углового ускорения от момента силы при постоянном моменте инерции
1. Снять грузы со стержней крестовины маятника Обербека. Измерить радиус шкива r.
2. Измерить длину пути h падения грузов.
3. Измерить
массу груза
и подвесить к концу нити.
4. Установить верхний край груза точно с верхней меткой.
5. Отпустив груз, отсчитать время t падения груза до нижней метки.
6. Измерение повторить не менее 3-х раз и определить среднее значение времени движения груза.
7. Повторить
пункты 3 – 6 подвешивая к концу груза
грузы
и
.
8. Определить угловое ускорение ε для каждого из грузов, с которым вращается маятник по формуле (10).
9. Вычислить момент силы M по формуле (9) для каждого из грузов.
10. Все
данные занести в таблицу 10 и построить
график зависимости
.
11. Вычислить
момент инерции маятника
без грузов по формуле (6). Результаты
занести в таблицу 10.
12. Рассчитать относительную и абсолютную погрешности измерения момента инерции маятника .
Таблица 10. Момент инерции маятника без грузов
№ |
r, мм |
h, см |
m, г |
t, c |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|||||||
3 |
|
4.4.2. Проверка зависимости момента инерции грузов от расстояния до оси вращения
1. Надеть
на стержни крестовины маятника Обербека
грузы
и укрепить их на крайние деления на
одинаковых расстояниях R
от оси вращения.
2. Измерить расстояние R от оси вращения маятника до центра масс грузов на крестовине.
3. Определить,
как и в первом задании, угловое ускорение
и момент силы
,
применяя только один груз
.
4. Вычислить
момент инерции маятника
с грузами по формуле (6).
5. Определить момент инерции груза относительно оси вращения по формуле
,
где – момент инерции маятника без грузов.
6. Рассчитать
момент инерции груза
относительно оси вращения считая его
материальной точкой по формуле
,
где – масса одного груза.
7. Сравнить значения момента инерции груза, полученные экспериментально и теоретически.
8. Передвигая грузы, укрепленные на крестовине, каждый раз на одно деление, повторить пункты 2 – 5, не изменяя груза , подвешенного на нити.
9. Занести
все данные в таблицу 11 и построить график
зависимости
.
Таблица 11. Момент инерции маятника с грузами
№ |
m1, г |
R, мм |
t1, c |
t2, c |
t3, c |
|
|
|
,
|
,
|
,
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
