Определение момента инерции диска

Цель работы: экспериментальная проверка основного уравнения динамики вращательного движения и определение момента инерции диска.

Оборудование: экспериментальная установка, секундомер.

1. Угловым ускорением называется _____________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Моментом инерции материальной точки называется______________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Запишите моменты инерции тел правильной геометрической формы относительно оси, проходящей через центр масс________________________________

4. Моментом силы относительно точки называется_________________________

5. Момент инерции тела характеризует __________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Основное уравнение динамики вращательного движения записывается в виде

____________________________________________________________________

Вывод рабочей формулы.

Экспериментальная установка представляет собой диск массой и радиусом R и жестко скрепленный с ним шкив массой и радиусом r, способный вращаться вокруг горизонтальной оси. На шкив намотана нить, к свободному концу которой подвешивается груз массой m (рис.5.1). Падающий груз приводит во вращение и диск со шкивом. При этом движение и груза и диска будут близки к равноускоренному.

Запишем второй закон Ньютона для груза и диска. Груз m движется поступательно и его уравнение движения в проекции на ось Y, будет иметь вид:

, 1.5

где Т – сила натяжения нити,

а – ускорение груза.

Диск и шкив вращаются как единое целое. Уравнение движения этой системы будет иметь вид

, 2.5

где I – момент инерции системы,

М – вращающий момент силы натяжения нити,

- вращающий момент сил трения.

Точка касания шнура и шкива является общей и их движение при отсутствии проскальзывания, характеризуется одним и тем же линейным ускорением а, связанным с угловым ускорением соотношением

. 3.5