Методика вимірювань

Опис лабораторної установки

Теоретичні відомості

Необхідні загальні теоретичні відомості до даної лабораторної роботи надані в керівництві до лабораторної роботи № 103.

Експериментальна установка (маятник Обербека) є хрестовиною, що складається з чотирьох взаємо перпендикулярних стрижнів, на яких розміщені і закріплені чотири циліндричні вантажі однакової маси m₀ (рис.1). Маятник може вільно обертатися навколо горизонтальної осі під дією вантажу m, який закріплений на нитці, намотаній на шків маятника.

В роботі необхідно перевірити залежність кутового прискорення маятника від моменту сил М, що діють на маятник, і моменту інерції маятника Обербека J:

(1)

Для перевірки співвідношення (1) необхідно визначити момент сили М, який розраховується за формулою

M = m (g - r (2)

де m - маса вантажу, що прикріплений до мотузки, намотаної на шків;

h - висота, з якої опускається вантаж m, визначається масштабною лінійкою, що знаходиться біля маятника; t - час опускання вантажу m з висоти h, визначається секундоміром; r - радіус шківа; r = D/2, де D - діаметр шківа, визначається штангенциркулем.

Кутове прискорення маятника визначається за формулою

(3)

Момент інерції маятника Обербека дорівнює

J=J₀+4m₀R², (4)

де J₀ - момент інерції маятника без вантажів m₀, R - відстань від осі обертання до центру мас вантажів m₀ (рис. 1).

Момент сили, прикладеної до шківу, можна змінювати, змінюючи масу m вантажу, що опускається донизу.

Момент інерції системи можна змінювати, рухаючи вантажі на стрижнях (змінюючи відстань R).

Прилади і обладнання: маятник Обербека, набір вантажів різних мас, секундомір, лінійка.

Дата добавления: 2015-06-26