2015-02-14
397
Исследуемое тело (шар, сплошной цилиндр, полый цилиндр) в точке А обладает запасом потенциальной энергии Ep=mgh. В точке В тело приобрело кинетическую энергию поступательного движения 
и вращательного движения 
(рис 4).
По закону сохранения энергии: 
. В данной работе скорость υ тела в точке В находят экспериментальным путем и теоретически по формуле (1). Определить скорость тела теоретически можно из закона сохранения энергии и соотношения 
. Получим формулу: 
где 
. (R) - радиус испытуемого тела, w - его угловая скорость в точке В. При вычислении скорости следует брать момент инерции:
- для сплошного цилиндра.
- для тонкостенного полого цилиндра.
- для шара.
Подставляя значения I находят значения k для всех тел. Из формулы (1), зная высоту наклонной плоскости, определяют скорость υт.
Экспериментальное определение скорости проводят следующим образом. В точке В тело имеет скорость, проекции которой в горизонтальном и вертикальном направлениях равны: 
, 
(рис. 4). Отрезки х и у могут быть определены из законов поступательного движения. В нашем случае 
; 
|
|
|
(3); где х - горизонтальное перемещение СД тела, у - путь проходимый телом по вертикали ВС.
Время перемещения тела по СД и ВС одинаково и равно 
, отсюда искомая величина скорости 
(4). Из формулы (3) найдем время 
(5) и подставим в формулу (4). После подстановки получим окончательное выражение для определения скорости тела экспериментальным путем: 
.
