Теоретическая часть. В этой лабораторной работе вы познакомитесь с плоским движением твердого тела на примере движения маятника Максвелла

В этой лабораторной работе вы познакомитесь с плоским движением твердого тела на примере движения маятника Максвелла. Маятник Максвелла состоит из тонкого металлического стержня с укрепленным на нем диском (смотри рисунок). К концам стержня прикреплена крепкая нить, пропущенная через два отверстия в планке, которая укреплена на массивном штативе. На середине планки имеется винт, которым нить закрепляется в нужном положении после уравнивания длин нитей.Нити тщательно, виток к витку, наматываются на стрежень (от его концов к диску).Положение оси стержня и расстояния, которые она проходит при движении маятника, измеряются по шкале. Маятник из верхнего положения после отключения магнитного держателя под действии силы тяжести: начинает – движения вниз и вращательное вокруг оси симметрии. Вращение, продолжаясь по инерции в низшей точке, когда нити уже размотаны, приводит вновь к наматыванию нитей на стержень и к подъему маятника. Затем движения маятника вверх замедляется, он останавливается, слева начинает движения вниз и т.д. Такой колебательный характер движения вверх-вниз напоминает движения маятника, и поэтому устройство называется маятником Максвелла.

Маятник перед отпусканием (именно когда он удерживается магнитом), находясь на высоте h, имеет потенциальную энергию En=mgh, которая при движении его переходит в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения

E= +

По закону сохранения механической энергии (трения мало):

Mgh = (1)

Где I_х - момент инерции маятника относительно оси ох, совпадающей с осью симметрии стержня.