4.2. Описание лабораторной установки

Установка (рис. 4.2) для определения момента инерции твер­дых тел представляет собой штатив с массивным основанием 1, установленный на регулируемых по высоте опорах 2.

Рис. 4.2. Схема лабораторной установки для определения момента инерции твердых тел методом маятниковых колебаний.4 ч

На вертикальной стойке 3 штатива закреплена консольно призма 4. На конце призмы установлен зажим 5 для фиксации нити 6 подвески шарика 7. Шарик 7 на растяжимой подвеске служит в качестве математического маятника и одновременно используется б качестве отвеса. Для этого в нижней части шарика запрессована специальная игла 8, а на основании штатива соот­ветственно установлен острый индекс 9.

Для определения момента инерции исследуемое тело 10 подвешивается на призме 4 на одинаковом уровне с математическим маятником с возможностью совершать колебательные движения. Кроме того добиваются синхронности колебаний с ним матема­тического маятника. В данной установке синхронность колебаний математического маятника с исследуемым телом достигается путем изменения длины подвески шарика 7.

4.3. Порядок выполнения работы

1. Отцентрировать установку. Для этого при помощи регули­руемых опор 2 добиваются совмещения иглы 8 на шарике 7 с ост­рым индексом 9 на основании установки.

2. Подвесить исследуемое тело на призму, одев в отверстие на одном из его концов.

3. Отклонив исследуемое дело и математический маятник на небольшой угол (не более 10°), привести их в колебательное дви­жение.

4. Постепенным изменением длины математического маятни­ка добиваться синхронности колебаний его с исследуемым телом.

5. Замерить длину l математического маятника, расстояние а. от оси подвеса до центра масс исследуемого тела и определить массу т исследуемого тела.

6. Вычислить моменты инерции исследуемого тела относи­тельно оси подвеса и относительно оси, проходящей через центр масс, по соответствующим формулам (4.4) и (4.5).

7. Отклонив исследуемое тело на небольшой угол, снова при­вести его в колебательное движение. Замерить при помощи се­кундомера время 30 полных колебаний. Опыт повторить три раза. Результаты опытов занести в таблицу для подсчета момента инерции исследуемого тела относительно оси подвеса по формуле (4.3).

8. Провести сравнение значений момента инерции исследуе­мого тела, найденных по первому и второму способам.

9. Перевесить исследуемое тело другим концом и повторить действия, изложенные в п. 3, 4, 5, 6, 7 и 8.

4.4. Содержание отчета

1. Номер и название работы.

2. Цель работы.

3. Схема к исследованию маятниковых колебаний твердого тела.

4. Параметры исследований: приведенная длина маятника -l - м;

расстояние от оси подвеса до центра масс исследуемого тела

α- м.

масса исследуемого тела т = кг.

5. Расчеты моментов инерции исследуемого тела, выполнен­ ные по соответствующим формулам (4.4) и (4.5).

Результаты исследований по определению моментов инерции

тела по второму способу по форме:

Но­мер опыта	Время три­дцати пол­ных колеба­ний tt, с	'Период ко­лебаний те­ла Т^ /30, с	Момент инерции тела, кг-м
			Относи­тельно оси OZ	Относи­тельно оси OZ]
1 2 3
Сред, зна­чен.

7. Выводы.