|
Проробити теоретичне введення «ОБЕРТАЛЬНИЙ РУХ» стор.35-46Мета роботи: визначення моменту інерції маятника Обербека і моменту інерції стержня. Опис установки і виведення робочої формули Маятник Обербека є хрестовиною (рис.1), що складається з чотирьох стержнів, прикріплених до втулки з віссю. На шків радіусу , насаджений на вісь обертання маятника, намотується нитка, до вільного кінця якої, перекинутому через блок, кріпиться вантаж масою . Під дією цього вантажу нитка розмотується і приводить маятник в обертальний рівноприскорений рух. На вертикальній колоні з шкалою уздовж руху вантажу укріплено два фотоелектричні датчики – верхній і ніжній. Обидва фотоелементи сполучено з секундоміром, який фіксує час проходження вантажем відстані між ними (час опускання з висоти ). На вантаж масою діють дві сили: сила тяжіння і сила натягнення нитки . Рівняння поступального руху (другий закон Ньютона) в проекції на вісь для вантажу : Звідки отримаємо: Сила створює обертальний момент: , де - плече сили . З іншого боку, згідно основного закону динаміки обертального руху: , де - момент інерції маятника Обербека; - кутове прискорення шківа; Прирівнюючи праві частини цих рівнянь, отримаємо: (1) де - прискорення вільного падіння; - лінійне прискорення вантажу . Зв'язок лінійного і кутового прискорень: (2) Лінійне прискорення точок на ободі шківа можна визначити, виходячи з того, що вантаж опускається з висоти з таким же прискоренням: (3) Підставивши (2) і (3) в (1), отримаємо для моменту інерції маятника Обербека робочу формулу: . Порядок виконання роботи 1) Вимірити діаметр шківа , на який намотана нитка. Значення радіуса шківа записати в таблицю 1. 2) Вимірити і записати в таблицю 1 відстань між фотоелементами. 3) Записати в таблицю 1 масу вантажу , масу та довжину стержня. 4) Установити нижню площину вантажу на рівні риси на верхньому фотоелементі. 5) Натиснути кнопку "Пуск". 6) Записати в таблицю 2 час опускання вантажу с висоти , яке показане на табло електросекундоміра, натиснути клавішу "Скидання". 7) Підняти вантаж у початкове верхнє положення і віджати клавішу "Пуск". Установка готова до наступних вимірів. 8) Провести виміри 5 разів і знайти середнє значення . 9) За робочою формулою обчислити момент інерції маятника Обербека , підставляючи : 10) Закрутити 4 стержні в маятник і зробити 5 разів виміри часу опускання вантажу з висоти з 4 стержням. 11) За робочою формулою обчислити момент інерції маятника з 4 стержнями , підставляючи : 12) Обчислити експериментальне значення моменту інерції одного стержня: 13) Обчислити теоретичне значення моменту інерції стержня за формулою:
14) Порівняти теоретичний і експериментальний результати: Таблиця 1
Таблиця 2
Контрольні питання: 1. Наведіть визначення траєкторії, шляху, переміщення. 2. Що називається миттєвою швидкістю? миттєвим прискоренням? 3. Прискорення і його складові. 4. Який рух називається поступальним? обертальним? 5. Закони Ньютона 6. Що називається кутовою швидкістю обертання? 7. Що називається кутовим прискоренням? 8. Як зв'язані лінійні і кутові характеристики при обертальному русі? 9. Записати і пояснити основний закон динаміки поступального і динаміки обертального руху? Записати ці закони для даної роботи. 10. Що називається моментом сили відносно нерухомої точки? Відносно нерухомої осі? 11. Що називається моментом інерції матеріальної точки? тіла? 12. У чому складається фізичний зміст моменту інерції? 13. Від чого залежить момент інерції твердого тіла? 14. Сформулюйте теорему Штейнера. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА М7 (№ 104) МАЯТНИК МАКСВЕЛЛА Проробити теоретичне введення «ОБЕРТАЛЬНИЙ РУХ» стор.47-50 Мета роботи: визначення моменту інерції маятника Максвелла і моменту інерції кільця. ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|