2015-02-14
414
Наблюдая равноускоренное движение вращающегося тела под действием постоянного вращающего момента (М) и углового ускорения, можно на основании основного закона динамики вращательного движения записать 
(1) откуда 
(2) определить момент инерции тела относительно оси вращения. В качестве вращающегося тела используется маховик, представляющий собой диск сидящим плотно на валу. Вал может вращаться на подшипниках с очень малым трением вокруг горизонтальной оси. Ось вращения проходит через центр тяжести маховика. На валу маховика находится шкив, на который наматывается нить. На свободный конец нити помещается груз, приводящий систему в движение. Под действием груза на маховик появляется вращательный момент.
, где 
плечо действия (
) равное радиусу или половине диаметра шкива,()- сила, вызывающая вращение. Если груз () действует на нить с силой (Р), то нить действует на груз с силой () по закону Ньютона. Для определения силы рассмотрим движение груза вниз.
На груз действуют сила тяжести:
1. Вес Р
2. Сила натяжениянити Т
Под действием этих сил груз будет совершать движение с ускорением (а), которое определяется из соотношения 
(5), отсюда 
(6), тогда из (3) выражения следует:
(7)
(ε) - угловое ускорение связано с линейным соотношением:
(8)
Измеряя время падения с высоты h и саму высоту, найдем линейное ускорение:
(9)
С учетом 7, 8, 9 выражений формулу для момента инерции маховика 
отсюда 
.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
6. Что называется моментом инерции?
7. Что называется моментом силы?
8. Что влияет на точность полученного результата?
9. Вывести II – закон Ньютона для вращательного движения?
10. Как записывается основной закон динамики для вращательного движения?
№8 Лабораторная работа
