2015-10-16
1039
Задание 1. Проверка зависимости углового ускорения e от момента силы натяжения М при постоянном моменте инерции J.
1. Снять грузы со стержней крестовины маятника Обербека.
2. Установить кронштейн с фотодатчиком в нижней части вертикальной стойки таким образом, чтобы гиря с грузами при движении вниз проходила по центру рабочего окна фотодатчика.
3. К концу нити подвесить груз массы m 1.Установить нижний край груза на определенной высоте, используя для этого красный флажок на вертикальной стойке.
4. Включить электросекундомер. Одновременно нажать на кнопку «ПУСК» и отпустить груз. Гиря начинает опускаться, и таймер начинает отсчет времени. При пересечении гирей оптической оси фотодатчика отсчет времени прекратиться. Записать показания таймера, т.е. время движения гири t.
5. Определить пройденный грузом путь h – расстояние от нижней плоскости гири до оптической оси фотодатчика.
6. Записав значения h, m, t нажать клавишу «СБРОС». Для повышения точности измерений опыт повторить до 3-х раз, не изменяя h.
|
|
|
7. Определить среднее значение времени движения груза.
8. По формуле (2.12) по среднему времени рассчитать угловое ускорение маятника.
9. По формуле (2.11) по среднему времени рассчитать момент силы натяжения.
10. Повторить п.п. 4-9 для грузов с массами m 2, m 3, m 4, m 5.
11. Все данные занести в таблицу 5.1 и построить график зависимости 
, в виде прямой.
12. Из графика найти момент инерции маятника без грузов 
и момент силы трения М тр.
Таблица 5.1
| m, кг | t, с | t ср , с | r, м | h, м | e, c–2 | M, кг×м2×с–2 | |
| m 1 | |||||||
| m 2 | |||||||
| m 3 | |||||||
| m 4 | |||||||
| m 5 |
Задание 2. Проверка зависимости моментов инерции грузов от расстояния до оси вращения.
1. Надеть на стержни грузы и укрепить их на одинаковых расстояниях от оси вращения.
2. Измерить расстояние R от оси вращения до центра масс грузов на крестовине.
3. К концу нити подвесить груз массы m 1.
4. Три раза подряд измерить время падения груза и по среднему времени рассчитать угловое ускорение e и момент силы натяжения нити М
5. Вычислить момент инерции маятника с грузами на крестовине
.
6. Определить момент инерции грузов относительно оси вращения по формуле
,
где – момент инерции маятника без грузов.
7. Не меняя груз массой m 1, подвешенный на нити, изменить на 2-3 см расстояние R от оси вращения до центра масс грузов на крестовине.
8. Повторить п.п. 2-7 5-6 раз.
9. Занести все данные в таблицу 5.2 и построить график зависимости 
.
Таблица 5.2
| N | h, м | r, м | R, м | t, с | t ср, с | e, c–2 | M, кг×м2×с–2 | J, кг×м2 | J гр, кг×м2 |
|
|
|
