2015-10-16
247
інерції І і кутовим прискоренням 
тіла
1. Закріпити рухомі тягарці 5 на кінцях стрижнів 7 маховика і підвісивши на нитці два тягарці певної маси m 1 і m 2, провести вимірювання так як описано в пп.3-7 попереднього завдання. Результати вимірювань записати у табл. 5.2. За формулами (5.5)-(5.7) обчислити значення , M, J п'ять разів для кожного розташування тягарців на стрижнях маятника. Результати занести у табл. 5.2.
2. Покласти на підставку 2 масою 
довільних додаткових тягарці масами 
та 
. Тоді загальна маса
.
Записати це значення 
в таблицю 5.2.
3. Записати значення висоти 
та радіус шківа (див. завдання 1 п.2 та п.4.
4. Виміряти секундоміром час t, за який тіло, масою m, пройде відстань аналогічно п. 6 та п. 7 завдання І.
Дослід повторити п‘ять раз.
Результат записати в табл.. 5.2.
5. Перемістити всі рухомі тягарці 5 на стрижнях 7 на середину цих стрижнів.
6. Виміряти час t, як в п. 4 цього завдання п‘ять разів.
Результат записати в таблицю 5.2.
7. Перемістити всі рухомі тягарці 5 на стрижнях 7 якнайближче до осі обертання маховика.
8. Виміряти час t, як в п. 4 цього завдання п‘ять разів.
Результати записати в табл.. 5.2.
9.Для кожного розташування тягарців на стрижнях маятника визначити середні значення ср , Мср, Іср, середньоквадратичні похибки σβ, σ М, σ J та довірчі інтервали для цих величин ∆β, ∆ М, ∆ І за довірчої ймовірності Р=0.95 (див. примітку), так само як в п. 12 завдання І та примітки.
Результати записати в інтегральній формі: = ср ± ∆ , M=M cp ± ∆ М,
І =І cp ± ∆І.
10. За одержаними результатами досліджень і обчислень зробити висновки про залежність між та J.
П Р И М І Т К А. Як видно з формул (5.5-5.7) величини , M, J визначаються за прямими вимірюваннями, а обчисленнями. Тому їх середні значення, середньоквадратичні похибки і довірчі інтервали потрібно було б визначати як для непрямих вимірювань. Але для спрощення розрахунків, якщо викладач не ставить іншого завдання, значення σβ, σ М, σ J, ср , Мср, Jср можна визначити як для прямих вимірювань.
Таблиця 5.2
Виміряти: =…, кг;  шк. = D/2= …, м; = …, м; Dшк.=…, м
| |||||
| Положення тягарців на стрижнях та номери вимірювань | t,с | β=2 h /(t 2 ∙ r),c-2 | M, Н∙м | J=M/ , кг∙м2
| |
| На кінці стрижнів | |||||
| Ср. | |||||
| На середині стрижнів | |||||
| Ср. | |||||
| Біля осі обертання | |||||
| Ср. |
Контрольні запитання
1. Сформулюйте основний закон динаміки обертального руху.
2. Який фізичний зміст моменту сили 
?
3. Яким чином в даній установці змінюється момент сили?
4. Який фізичний зміст моменту інерції 
?
5. Яким чином в даній установці змінюється момент інерції хрестоподібного маятника?
6. Який фізичний зміст кутового прискорення ?
7. Як залежить величина від значення за сталого значення ?
8. Як залежить величина від значення за сталого значення ?
Література: [1, § 34,36, розділ V ]; [4, глава 4, § 31,32 ]
