Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Работа № 105
Определение момоента инерции маятника обербека
1.Изучаемые физические понятия и законы :
Момент силы, момент импульса, момент инерции, основное уравнение динамики вращательного движения тела.
2. Формулировка поставленной задачи :
Экспериментально подтвердить справедливость основного закона динамики вращательного движения с помощью маятника Обербека.
3.Приборы и материалы :
Маятник Обербека, секундомер.
4.Схема установки.
Вращающаяся часть установки состоит из четырёх спиц 1 ввинченных во втулку под прямым углом друг к другу. на спицы надеваются четыре груза 2, которые могут перемещаться по спицам и закрепляться зажимными винтами на определённом расстоянии от оси. На втулку насажены два легких шкива 3 различных радиусов. Момент силы, вызывающий вращение маятника, создаётся натяжением нити 4, намотанной на один из шкивов. Нить перебрасывается через блок 5, и прикрепляется к гире 6. При опускании гири нить разматывается и раскручивает маятник . Пройденный гирей путь Н отсчитывается по шкале 7.
Пренебрегая массами блока и нити запишем второй закон динамики для поступательного движения гири и вращательного движения маятника :
(105.3)
(105.4)
Используя равенства : и из (105.3) и (105.4) можно получить формулу для определения момента инерции маятника Обербека
(105.7)
и выражение для момента силы, действующей на маятник
(105.8)
Из уравнения (105.4) следует :
1) при постоянном моменте инерции I для различных вращательных моментов должно выполнятся условие
(105.9)
2) для постоянного значения вращательного момента М при различных значениях момента инерции I должно выполняться условие
(105.10)
Проверка основного закона динамики вращательного движения, записанного в виде (105.9) и (105.10), проводятся по результатам эксперимента.
5. Таблицы для записи результатов измерений
Наименьший момент инерции маятника (грузы в центре)
|
m,кг |
H,м |
t,с |
tсредн,с |
,1/ |
M,Нм |
I, |
Iср, |
||
|
малый шкив |
|||||||||
|
боль – шой шкив |
|||||||||
«Средний» момент инерции маятника (грузы в середине спицы)
|
m,кг |
H,м |
t,с |
tсредн,с |
,1/ |
M,Нм |
I, |
Iср, |
||
|
малый шкив |
|||||||||
|
боль – шой шкив |
|||||||||
Максимальный момент инерции маятника (грузы на концах)
|
m,кг |
H,м |
t,с |
tсредн,с |
,1/ |
M,Нм |
I, |
Iср, |
||
|
малый шкив |
|||||||||
|
боль – шой шкив |
|||||||||
Итоговая запись :
=
=
=
График зависимости углового ускорения при I=const
График зависимости углового ускорения при M=const
1-
2-
3-
4-
5-
6-
7-
1/
M, Нм
M, Нм
1/