2015-10-16
285
7.1. Изучение закона сохранения момента импульса и вычисление момента инерции I гироскопа
1. Вращая ручкой <гироскоп> установить частоту υ = 40÷42 и для различных смещений груза по стержню (r = 1, 2 и 3 см) снять показания 
по три раза для каждого смещения r.
2. Для каждого случая по формуле 
вычислить момент импульса гироскопа, приняв массу груза равной m= (0,135 
0,001) кг. Сравнить и найти 
.
3. Найти 
. Рассчитать погрешности, используя точность измерений прибора:
относительная погрешность измерения скорости прецессии 0,02 %;
относительная погрешность измерения скорости оборотов 2,5 %.
4. Данные занести в табл. 7.1.
Таблица 7.1
| m, кг |  , Гц
|   , рад/с
| L, кг·м2/c | Lср, кг·м2/c | I, кг·м2 |  I, кг·м2
| L, кг·м2/c
| ||||
| r 1, м | r 2, м | r 3, м | r 1, м | r 2, м | r 3, м | ||||||
7.2. Исследование зависимости угловой скорости процессии от угловой скорости вращения гироскопа
1. При постоянном смещении груза r = 1,5 см, изменять частоту оборотов: 35, 40, 45, 50.
|
|
|
2. Для каждой из частот измерить угловую скорость процессии 
по три раза. Данные занести в табл. 7.2.
3. Построить график зависимости угловой скорости процессии от угловой скорости вращения гироскопа 
= f (
).
4. Сравнить полученную зависимость с теоретической:
5. Выводы.
Таблица 7.2
 , Гц
| Ω, рад/с |  , рад/с
|
Контрольные вопросы
1. Что называется моментом силы, моментом импульса тела, моментом инерции тела?
2. Сформулировать закон сохранения и изменение момента импульса.
3. Что называется гироскопом? Какой гироскоп называется свободным?
4. Как ведёт себя гироскоп при суммарном моменте сил действующим на него равном нулю и как если он отличен от нуля?
5. Что называется процессией гироскопа?
6. Фигурист держит руки горизонтально и вращается вокруг своей оси. Что произойдет со скоростью вращения, если он опустит руки? Ответ обоснуйте.
7. Зависит ли момент инерции несимметричного однородного тела относительно некоторой оси от его ориентации вокруг нее?
Список литературы
1. Савельев И.В. Курс общей физики, Т. 1. – М.: Наука, 1989. – С.112–116.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики, Т.1. – М.: Наука, 1989. – С.263.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1989. – С.65.
4. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1990. – С. 41– 43.
