ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО ЗНАЧЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ

Порядок выполнения задания на лабораторной установке:

1. Установить все четыре груза массой на одинаковом раcстоянии от оси вращения (на концах стержней).

2. Измерить длину стержня .

3. Измерить длину цилиндрического груза .

4. Вычислить по формуле (14) расстояние от центра груза до оси вращения.

5. По формуле (16) рассчитать момент инерции маятника Обербека .

6. Измерить диаметры малого и большого барабанов и подсчитать их радиусы и . Результаты измерений и расчетов внести в табл. 1.

Таблица 1

, м	, м	, м	, м	, м	, м	, м	, кг	, кг	, кг×м2

Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:

1. Снять с экрана монитора данные о массе груза , массе и длине стержня и , а также длине цилиндрического груза .

2. Выполнить пп. 4 и 5 «Порядка выполнения задания 1 на лабораторной установке».

3. Снять с экрана монитора данные о диаметрах малого и большого барабанов и вычислить их радиусы и . Снятые данные и результаты расчетов внести в табл. 1.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ

Порядок выполнения задания на лабораторной установке:

1. Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, гирю массой .

2. Вращая вал маятника Обербека, намотать шнур на большой барабан, поднять гирю на высоту . Линейкой измерить высоту подъема гири от пола. Значения величин и , а также радиуса барабана внести в табл. 2а.

3. Освободить систему и одновременно включить секундомер. Когда гиря коснется пола, секундомер выключить. Затормозить маятник.

4. Опыт (пп. 2 и 3) повторить не менее трех раз, устанавливая гирю на одну и ту же высоту. Данные о времени падения гири внести в табл. 2а.

5. Снять первую гирю. Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, вторую гирю. Повторить пп. 2-4.

6. Намотать шнур на малый барабан, подвесить к шнуру первую гирю. Повторить пп. 2-5.

7. Рассчитать для каждой серии опытов среднее значение времени падения .

8. По формулам (23) и (25) вычислить для каждой серии опытов значения вращающего момента и углового ускорения. Данные расчетов внести в табл. 2а.

9. По формулам (29) рассчитать значения вспомогательных величин и внести их в табл. 2б.

10. По формуле (30) вычислить экспериментальное значение момента инерции маятника и сравнить эту величину с расчетным значением , воспользовавшись выражением

. (32)

11. По формуле (31) вычислить значение тормозящего момента . Данные всех расчетов внести в табл. 2б.

12. Построить на миллиметровке график зависимости враща­ющего момента от углового ускорения. Для этого провести коор­ди­натные оси (ось абсцисс) и (ось ординат), по данным табл. 2а нанести точки с координатами и по данным табл. 2б про­вести прямую, описываемую уравнением (26).

Таблица 2а

	, кг	,м	, м	, с	, с	, Н×м	, c-2

Таблица 2б

, с-4	, с-2	, Н×м/с2	, Н×м	, кг×м2	, %	, Н×м

Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:

1. Для задания массы и высоты подъема гири, а также номера барабана маятника Обербека нажать на любую клавишу клавиатуры.

2. Ввести из заданных интервалов массу гири , высоту ее подъема и номер барабана, определяющий его радиус . Значения величин , и внести в табл. 2а.

3. Нажать на любую клавишу. При этом секундомер начнет отсчет времени, маятник будет вращаться, а гиря – опускаться вниз. Снять с экрана монитора время падения гири . Значение времени внести в табл. 2а.

4. Повторить п. 3 с тем, чтобы для данных значений , и получить три значения времени .

5. Вычислить среднее значение времени и по формулам (23) и (25) рассчитать для данной серии опытов (одинаковые значения , и ) значения величин и и внести их в табл. 2а.

6. Дважды нажать на любую клавишу и ввести из заданных интервалов новые значения массы гири, высоты ее подъема и номера барабана. Значения , и внести в табл. 2а.

7. Провести не менее четырех серий опытов. Для этого соответ­ствующее число раз повторить п.п. 3-6.

8. Выполнить пп. 9-12 «Порядка выполнения задания 2 на лабораторной установке».