Порядок выполнения работы

С таблицы на основании установки записать в протокол массу грузов на стержнях кг; массы грузов, подвешиваемых на нить кг и кг. Штангенциркулем замерить диаметр шкива, в протокол занести радиус шкива (r)

1. Снять четыре груза со стержней маятника.

2. Измерить расстояние h между метками на стойке по линейке. Данные занести в табл. 1 - 4.

3. Подключить электронный счётчик к сети.

4. К нити, перекинутой через блок, привязать груз массой , поднять его вращением крестовины вверх в исходное положение (выше оптической оси верхнего датчика) и зафиксировать (придерживать) крестовину рукой за один из стержней. Нить при наматывании должна находиться с правой стороны шкива.

5. Добиться устойчивого положения груза (чтобы успокоились его колебания). На дисплее секундомера должны быть мерцающие нули.

6. Отпустить стержень маятника, с одновременным нажатием кнопки на секундомере, при этом груз массой m₁ начнёт опускаться вниз вращаямаятник. При прохождении груза через оптическую ось верхнего датчика секундомер начнёт отсчёт времени движения груза.

7. В момент пересечения грузом оптической оси нижнего датчика и остановки секундомера остановить движение муфты рукой за стержень. Показания секундомера (τ₁ ) занести в таблицу 1.

8. Вращая маховик вернуть груз в исходное положение.

9. Опыт повторить еще 4 раза. Результаты измерений занести в таблицу 1.

10. Вычислить среднее значение . Определить по формуле моменты инерций без груза на крестовине и вычислить величину их среднего значения. Данные занести в таблицу 1.

11. Надеть сверху на груз дополнительный груз .

12. Произвести 5 измерений времени опускания ( ) с грузом по пунктам 2 - 8. Результаты измерений занести в таблицу 2.

13. Вычислить среднее значение . Определить по формуле моменты инерций и вычислить величину их среднего значения. Данные занести в таблицу 2.

14. Снять дополнительный груз массой .

15. Закрепить грузы массой m на середине стержней маятника так, чтобы их центры масс находились на одном и том же расстоянии от оси вращения. Этого добиваются проверкой устойчивого равновесия маятника при расположении каждой пары противоположных стержней с грузами в горизонтальном положении.

16. Определить среднее значение расстояния R от центров масс грузов m до оси вращения. Для этого измерить линейкой расстояние между наружным торцом одного груза и внутренним торцом противоположного груза для каждой пары грузов: - для одной пары противоположных грузов, - для второй пары грузов. При этом . Величину R занести в таблицы 3 и 4.

17. Произвести 5 измерений времени ( ) и высоты опускания h груза массой m₁ согласно пунктов 2 – 8. Результаты измерений занести в таблицу 3.

18. Вычислить среднее значение . Определить моменты инерций маятника с грузами массой m на стержнях и грузом массой m₁ с каждым значением времени ( ) по формуле: , вычислить величину их среднего значения. Данные занести в таблицу 3.

19. Рассчитать теоретическое значение момента инерции маятника с грузами массой m по формуле: .

20. Надеть сверху на груз массой дополнительный груз массой .

21. Произвести 5 измерений времени ( ) и высоты опускания h груза массой по пунктам 2 - 8. Результаты измерений занести в таблицу 4.

22. Снять дополнительный груз массой и грузы массой m с стержней маятника и положить на основание установки.

23. Груз массой m₁ опустить в ловушку.

24. Отключить секундомер от сети.

25. Вычислить среднее значение времени . Определить моменты инерций маятника с грузами массой m на стержнях и грузом с каждым значением времени ( ) по формуле: , вычислить их среднее значение.

26. Из таблицы 3 занести в таблицу 4 теоретическое значение момента инерции маятника.

27. Снять нить с грузом с блока.

Груз массой =0.0713 кг. Таблица 1

№ п/п	h, м	r, м	, с. (без грузов на крестовине)	, с	,

Груз массой кг. Таблица 2

№ п/п	h, м	r, м	, с. (без грузов на крестовине)	, с	,

Груз массой m₁= 0.0713 кг. Таблица 3

№ п/п	h, м	r, м	R, м	, с. (грузы массой m=0.716 кг на крестовине)	, с	,	,	,

Груз массой кг. Таблица 4

№ п/п	h, м	r, м	R, м	, с. (грузы массой m=0.716 кг на крестовине)	, с	,	,	,

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется моментом инерции материальной точки?

2. Что называется моментом инерции тела? Каков его физический смысл?

3. Что называется моментом силы и в чем он измеряется?

4. Записать основное уравнение динамики вращательного движения.

5. Записать формулу кинетической энергии поступательного и вращательного движения тела.

6. Как изменится время опускания груза на нити, если увеличить радиус R расположения грузов на крестовине?