2015-05-14
507
1. Отрегулировать длину нити так, чтобы груз не касался основания штатива.
2. Измерить штангенциркулем диаметр шкива, определить массу груза m. Результаты записать в табл. 1.
3. Вращая маховик, поднять груз, висящий на нити, на высоту h 1 от нижнего положения груза.
4. Отпустить маховик и одновременно включить секундомер. В момент, когда нить полностью размотается, секундомер выключить.
5. Измерить высоту h 2, на которую поднимается груз вследствие вращения маховика по инерции. Записать время t падения груза с высоты h 1. Опыт повторить пять раз, опуская груз с одной и той же высоты h 1. Результаты измерения занести в табл. 1.
Таблица 1
| Номер опыта | Время ti, c | (ti −< t >)2 | Высота подъема h 2 i , м | (h 2 i −< h 2>)2 | Высота опускания h 1, м | Диаметр шкива D,м | Масса m,кг |
| t (a ,n) | < t > | å(ti– < t >) 2 | < h 2> | Σ(h 2 i – < h 2>)2 | Δ h 1, м | Δ D, м | Δ m,кг |
6. По формуле (3) вычислить силу трения в подшипниках.
7. По формуле (9) вычислить момент инерции маховика, подставляя средние значения времени < t > и высоты < h >.
8. Вычислить относительную погрешность
, (10)
где 
и 
определяются по формуле квадрата абсолютной ошибки для прямых многократных измерений
 |
В формуле (10) не учтены относительные погрешности m и g как малые величины по сравнению с относительными погрешностями других величин.
9. Вычислить абсолютную погрешность 
.
10. Результат записать в виде
J =... ±... (кг·м2).
Контрольные вопросы
1. Что называется моментом инерции точки тела относительно оси вращения? От чего зависит момент инерции тела? Какую роль он играет во вращательном движении?
2. Сформулировать закон сохранения и изменения механической энергии.
3. Вывести формулу кинетической энергии для тела, движущегося поступательно и вращательно.
4. Дать определение угловой и линейной скорости, углового и тангенциального ускорения. Какова связь между этими величинами? Как они направлены?
5. Назвать вид движения маховика и груза, подвешенного к нити. Записать кинематические и динамические уравнения движения груза и маховика.
6. Вывести расчетную формулу.
7. Вывести формулу для момента инерции маховика без учета силы трения.
