ПОРЯДОК РАБОТЫ

ПОДГОТОВКА УСТАНОВКИ К РАБОТЕ

Установить нижний кронштейн 3 с фотодатчиком 9 в крайнее нижнее положение шкалы так, чтобы поверхность кронштейна, окрашенная в красный цвет (служит указателем) совпала с нижней отметкой шкалы.

Произвести регулировку положения основания при помощи регулировочных опор так, чтобы диск на бифилярном подвесе находился посередине фотодатчика.

Установить с помощью устройства 4 необходимую длину бифилярного подвеса, таким образом, чтобы нижний край среза сменного кольца маятника находился на 4 - 5 мм ниже оптической оси фотодатчика, при этом ось маятника должна занять горизонтальное положение.

Подключить к разъему ВХОД на миллисекундомере фотодатчик. Включить в сеть шнур питания миллисекудомера.

Нажать на кнопку СЕТЬ, расположенную на лицевой панели миллисекундомера, при этом должны загореться лампочка фотодатчика цифровые индикаторы миллисекундомера.

Вращая маятник, зафиксировать его в верхнем положении при помощи электромагнита, при этом необходимо следить за тем, чтобы нить наматывалась на ось виток к витку. В зафиксированном положении нити подвеса не должны быть натянуты.

Нажать кнопку СБРОС для того, чтобы убедиться, что на индикаторах устанавливаются нули.

При нажатии кнопки ПУСК на миллисекундомере электромагнит должен обесточиться, маятник должен начать раскручиваться, миллисекундомер должен произвести отсчет времени, а в момент пересечения маятником оптической оси фотодатчика счет времени должен прекратиться.

1. По шкале, пользуясь указателем кронштейна 3, определить ход маятника.

2. Привести маятник в исходное положение.

3. Нажать кнопку ПУСК на миллисекундомере.

4. Произвести отсчет времени хода маятника t по миллисекундомеру.

5. Испытания провести не менее 5 раз и определить среднее значение времени t и погрешности Dt.

6. Определить момент инерции по формуле (5) и погрешность этой величины. При вычислении иметь в виду, что в (5) m = m0 + mк, где m0–масса маятника без насаженного кольца.

Испытания по п.п. 2-6 провести для трех сменных колец.

7. Пользуясь найденными моментами инерции I1, I2, I3 проверить выполнение соотношения (6):

I2 – I1 = (m2 – m1 ,

I3 – I2 = (m3 – m2 ,

I4 – I3 = (m4 – m3 ,

где m1, m2, m3 – массы сменных колец.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется моментом инерции твердого тела?

2. Чему равна кинетическая энергия твердого тела?

3. На каком основании написано соотношение (3)?

4. Формула (5) справедлива, если а = const. Откуда следует справедливость этого условия?

5. Чему равен момент инерции кольца? Когда момент инерции кольца можно вычислять по формуле Iк =mк× , где Rк - средний радиус кольца?

6. Являются ли колебания маятника Максвелла гармоническими?