104.5. Порядок выполнения работы.

1. Закрепите на стержнях крестообразного маятника четыре груза на максимально возможных расстояниях R от оси вращения так, чтобы маятник находился в безразличном равновесии.

ВНИМАНИЕ! ВО ИЗБЕЖАНИЕ СОСКАЛЬЗЫВАНИЯ ГРУЗОВ СО СТЕРЖНЕЙ МАЯТНИКА НАДЕЖНО ЗАФИКСИРУЙТЕ ИХ СТОПОРНЫМИ ВИНТАМИ, А НА КОНЦЫ СТЕРЖНЕЙ НАВИНЧИВАЙТЕ ГАЙКИ.

2. Намотайте нить на шкив маятника так, чтобы груз удерживался электромагнитом.

3. Измерьте линейкой расстояние L от поверхности ступицы до ближайшего к ней конца груза (рис.104.5) и высоту h, на которую поднят груз.

4. Переключите тумблер, установленный рядом с электрическим секундомером, из положения «электромагнит» в положение «секундомер». Когда груз опустится и секундомер выключится, проследите за подъемом груза и измерьте с помощью линейки высоту на которую он поднимется. После этого снимите показания секундомера.

5. Не изменяя условия опыта (оставляя грузы на том же расстоянии от оси вращения), повторите измерения еще два раза (перед каждым измерением времени движения груза необходимо сбрасывать показания секундомера).

6. Измените положение грузов, расположив их примерно посредине стержней маятника, проверьте, находится ли маятник в безразличном равновесии (см.п.1), и проведите 3 раза измерения указанные в пп.2-4.

7. Снимите грузы со стержней маятника и проведите 3 опыта, указанные в пп.2-4 для определения момента инерции маятника без грузов.

8. Результаты занесите в таблицу 1.

9. Занесите в таблицу 2 значения указанных на лабораторном столе параметров установки.

104.6. Обработка результатов измерений.

1. По данным трех опытов в каждом случае вычислите средние арифметические значения <t> и <h₁>.

2. По формуле (104.17), используя соответствующие средние арифметические значения <t> и <h₁>, вычислите момент инерции I маятника при двух положениях грузов на стержнях

3. По формуле (104.17), используя соответствующие средние арифметические значения <t> и <h₁>, вычислите момент инерции маятника без грузов на стержнях

4. Используя формулу (104.18) определите момент инерции четырех грузов для двух их положений на стержнях.

5. Вычислите, пользуясь формулой (104.19), момент инерции этих же грузов.

6. Результаты расчетов по пп.2-5 занесите в таблицу 3. Сравните полученные в п.4 и п.5 значения моментов инерции грузов и сделайте вывод.

7. Укажите основные источники погрешностей при определении моментов инерции маятника и грузов на стержнях.

Таблица 1. Экспериментальные данные

Время движения груза		Начальная высота подъема груза h, м	Максимальная высота подъема груза		Расстояние от ступицы до грузов на стержнях L, м
t, c	<t>, c		h1, м	<h1>, м
9 значений

Таблица 2. Значения параметров установки

Масса груза m, кг	Масса грузов на стержнях 4m', кг	Радиус шкива, r, м	Продольный размер грузов на стержнях, l, м	Диаметр ступиц, Dст, м

Таблица 3. Результаты расчета моментов инерции маятника и грузов на стержнях

Положение грузов	Момент инерции маятника с грузами I, кг∙м2	Момент инерции маятника без грузов I0, кг∙м2	Момент инерции грузов 4I', кг∙м2
			По формуле (104.19)	По формуле (104.20)
На максимальном расстоянии
Посередине стержней