Порядок выполнения работы. Задание 1: установление связи между моментами вращающих сил и соответствующими им угловыми ускорениями при неизменном моменте инерции

ЗАДАНИЕ 1: установление связи между моментами вращающих сил и соответствующими им угловыми ускорениями при неизменном моменте инерции, т. е.

1. Снимите со стержней дополнительные грузы m.

2. Определите массу падающего груза m_o.

3. Измерьте радиусы шкивов r₁ и r₂.

4. Намотайте нить на малый шкив и определите с помощью секундомера время падения груза с заданной высоты.

5. Опыт проведите три раза и найдите среднее значение времени t₁.

6. Намотайте нить на большой шкив и определите время падения груза. Опыт повторите три раза и найдите среднее значение t₂.

7. Вычислите линейные ускорения по формулам: и .

8. Вычислите угловое ускорение по формулам: и

9. Вычислите моменты сил по формулам:

M₁=m_or₁(g – α); M₂=m_or₂(g – α₂)

Проверьте равенство:

10. Вычислите момент инерции крестовины по формуле:

= .

11.Данные эксперимента занесите в таблицу 1:

Таблица 1

Результаты эксперимент

№ п/п

m0, г

h, см

t1

t2

r1

r2

М1

М2

J0, г·см2

β1, с

β2, с

с

см

Дн*см

Сред.

ЗАДАНИЕ 2: установление связи между угловыми ускорениями и соответствующими им моментами инерции при постоянном моменте силы, т.е.

, M = const.

1. Определите массу одного из дополнительных грузов m.

2. Закрепите грузы на стержни на расстоянии от центра вращения, (расстояние задается преподавателем).

3. Намотайте нить на один из шкивов и определите время падения груза с высоты h.

4. Закрепите груз на стержне на расстоянии, (расстояние задается преподавателем).

5. Определите время падения груза с этой высоты h.

6. Вычислите угловые ускорения:

,

7. Вычислите моменты инерции маятника при различных положениях грузов m по формулам:

;

8. Проверьте равенство

9. Данные эксперимента занесите в таблицу 2:

Таблица 2:

Результаты эксперимента

№ п/п

m, г

h, см

r, см

R1, см

R2, см

T1, см

t2, см

J1

J2

β1

β2

г*см2

с-2

1. 2. 3.

сред

10. На основании результатов двух экспериментов сделайте выводы.

Контрольные вопросы.

1. Что такое момент вращающей силы? В чем он измеряется?

2. Сформулируйте основной закон динамики вращающего движения. Что такое момент инерции тела?

3. Что такое линейная и угловая скорости, линейное и угловое ускорения? Какова связь между этими величинами?

4. Есть ли аналогия между формулами поступательного и вращательного движения?