Упр.2. Определение момента инерцииJАВ при несимметричной оси вращения

Упр. 1. Определение момента инерцииJooотносительно собственной оси симметрии

Длина L, м	Ради-ус, мм	Модуль сдвига G, ГПа	Модуль кручения f, кг·м^2 /с^2	№	t5 , с	Т, с	Эксперим Joo, кг·м^2	c, м	b, м	m, кг	Теоретич Joo, кг·м^2
	0,7* 10^-3	78,4*10^9
Среднее значение

№	t10 , с	ТАВ, с	Экспериментальный JАВ кг·м^2	d, м	m, кг	Теоретический JАВ, кг·м^2
				0,017
ср

Упр.1. Определение момента инерции относительно оси, проходящей через центр масс

1. подключить установку к сети; нажать кнопку "СЕТЬ" и "СБРОС;

2. приблизить водилку" к электромагниту и зафиксировать ее^-

3. нажать на кнопку "ПУСК", рамка освобождается и начинает колебаться вокруг стальной проволоки, при этом водилка должна пересекать световой поток датчика и миллисекундомер начнет отсчитывать количество периодов и время колебаний;

4. измерьте микрометром или штангенциркулем диаметр проволоки, ее длину, стороны параллелепипеда а, b, с;

5. учитывая модуль сдвига для стальной проволоки G =80 ГПа, определить по формуле (2) модуль кручения крутильного маятника f

6. поместить параллелепипед между неподвижной (нижней) и подвижной (верхней балками рамки, затянуть гайки на зажимных втулках по оси 00’;

7. определить время 5 колебаний t₅ по секундомеру, эксперимент повторить 5 раз

8. вычислить среднеарифметическое значение для времени t₅, и определить период T_00’ для колебаний вокруг своей оси симметрии по формуле

9. используя формулу (1), найти экспериментальное значение момента инерции тела для колебаний вокруг своей оси симметрии J_00’

10. считая m = 2кг, вычислить теоретическое значение J_00’ согласно формуле: и сравнить с экспериментально определенным значением J_00’

Упр.2. Определение момента инерции J_АВ при несимметричной оси вращения оси параллельной предыдущей и проверка теоремы Штейнера –Гюйгенса.

11.. закрепить параллелепипед по оси, отступающей от центральной оси симметрии на расстояние d. Рекомендуется взять d=2см.

12. определить период колебаний Т_АВ для несимметричного размещения бруска по схеме, аналогичной при определении T_00’ в первом упражнении.

13. расчитать момент инерции параллелепипеда J_АВ в случае несимметричного размещения

по экспериментальным данным

и по теореме Гюйгенса-Штейнера J_АВ =J_00’+ md²

и сравнить их.

14..дать объяснение полученным результатам;

Контрольные вопросы:

1. Величины, характеризующие вращательное движение.

2. Основной закон динамики вращательного движения

3. Момент инерции и момент силы

4. Моменты инерции простейших геометрических тел

5. Закон Гука для линейных и крутильных деформаций

6. Что представляет собой крутильный маятник в данной установке?

7. Связь между периодом крутильных колебаний и моментом инерции маятника.

8. Сформулируйте и докажите теорему Гюйгенса-Штейнера.

9. Определение момента инерции. Является ли момент инерции постоянной величиной для заданной материальной точки или твердого тела?

10. Кинетическая энергия вращения твердого тела

Литература:

1. Общая физика: Руководство по лабораторному практикуму./Под ред. Крынецкого И.Б. и Струкова Б.А. – М.: ИНФРА-М, 2008.

2. Архангельский М.М. Курс физики. Механика, изд.2,испр.и доп.-М.:Просвещение.- 1965.

3. Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики, т. 1. Физические основы механики Молекулярная физика. Колебания и волны. М., Физматгиз. 1962

4. Практикум по общей физике. Под ред. Проф. В. Ф. Ноздрева М.:Просвещение.-1971

5. Лабораторный практикум по общей физике. Механика. /Под ред.А.Н.Капитонова. - Якутск: изд-во ЯГУ.-1988.

Величины
Перемещение	S = φR
Скорость	V= ωR
Ускорение	а = εR	а = V/R^2

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Дата добавления: 2015-07-02