1. Повернув цилиндр на небольшой угол, дать ему возможность колебаться. Для определения периода колебаний цилиндра 3 раза определить время 10–15 его полных колебаний.
2. Поместить стержень в цилиндр так, чтобы его центр масс находился на оси вращения системы. Как и в предыдущем случае, определить 3 раза время 10–15 полных колебаний.
3. Определить массу цилиндра m ц и его диаметр d ц.
4. Определить массу стержня m с, его длину l c и диаметр d с.
5. По средним значениям периодов рассчитать экспериментальное значение момента инерции стержня.
6. Рассчитать теоретическое значение момента инерции стержня.
7. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу
№ | m ц | m с | d ц | d с | l c | n | t ц | Т ц | á Т цñ | t ц+с | Т ц+с | á Т ц+сñ | Ic эксп | Ic теор |
8. Рассчитать погрешности экспериментального и теоретического значений момента инерции. Сравнить полученные значения (с учетом их погрешностей)
|
|
Контрольные вопросы
1. Что такое момент инерции твёрдого тела? От чего он зависит? В каких единицах измеряется? Каков его физический смысл?
2. Чему равен момент силы, вызывающий крутильные колебания?
3. Запишите основной закон динамики вращательного движения в общем виде и конкретно для данной работы.
4. Выведите формулу периода крутильных колебаний.
5. Выведите формулу для экспериментального расчета момента инерции стержня.
6. Чем объясняется разница между теоретическим значением момента инерции стержня и значением, определённым опытным путём?
Литература
1. Савельев И. В. Курс физики. Т. 1. – М.: Наука, 1989. – С. 94–116.
2. Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2001. – С. 34–46.
Работа 1.4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ
ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
Цель работы: определить моменты инерции физического маятника относительно разных осей вращения, предварительно определив положение его центра масс.
Приборы и принадлежности: физический маятник, секундомер, линейка.