Порядок выполнения работы. 1. Убедиться в вертикальной установке прибора

1. Убедиться в вертикальной установке прибора.

2. Установить груз с минимальным значением массы.

3. Измерить штангенциркулем диаметры большего шкива D и меньшего шкива d.

4. Подключить сетевой кабель в розетку и нажать клавишу СЕТЬ.

5. Нажать клавишу ПУСК и намотать нить на малый шкив, вращая маятник против часовой стрелки. При этом рукой держаться только за ось, а не за стержень. Груз поднимать до такой высоты, чтобы нижняя грань груза была на одном уровне с риской на верхнем кронштейне (тело груза не должно перекрывать окошко фотодатчика).

6. Отжать клавишу ПУСК и убедиться, что электромагнит удерживает груз в фиксированном положении, а на секундомере – нули.

7. Нажать клавишу ПУСК. Электромагнит отключится, и груз станет опускаться вниз, вращая маятник. При достижении грузом нижнего фотодатчика происходит автоматическая остановка секундомера и включается электромагнит.

8. После записи времени опускания в табл. 5.1 немедлен- но нажать клавишу СБРОС. При этом отключается электромагнит и обнуляется секундомер. Установка готова к повторению опыта.

9. Измерение времени для каждого груза проводят три раза и вычисляют среднее значение. Опыт проделать не менее чем с пятью грузами. Данные занести в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Номер опыта	d, м	Н, м	m, кг	t,с	tср, с	e,	М, Н·м	I, кг·м^2
… …

10. Подставив среднее значение времени, по формулам (5.1) и (5.2 ) находят М и e для каждого груза. Строят график . Это должна быть прямая линия.

11. По тангенсу угла наклона прямой определить среднее значение момента инерции I.

12. Все опыты повторить с большим шкивом, не забывая вращать маятник против часовой стрелки только за ось, а не за стержни. Заполнить аналогичную таблицу для второго шкива.

13. Построить второй график и определить I₂. 14. Вычислить среднее арифметическое значение момента инерции нагруженного маятника:

.

15. По формуле (5.3) находят момент инерции ненагруженного

маятника I ₀:

16. По указанию преподавателя рассчитать погрешности, пользуясь методом наименьших квадратов (для этого можно использовать стандартную прикладную программу для ЭВМ в дисплейном классе).

Контрольные вопросы

1. Утверждение и доказательство теоремы Штейнера.

2. Что есть момент силы относительно неподвижной точки заданной оси?

3. Какая связь между линейным и угловым ускорениями точки тела?

4. Обосновать уравнение динамики вращательного движения твердого тела.

5. Определить моменты инерции однородного сплошного цилиндра высотой h и радиусом R относительно его главных центральных осей. Масса цилиндра М.

Дата добавления: 2014-11-16