Описание установки и вывод рабочих формул.

Лабораторная работа № 2

по дисциплине “Физика”

«Определение момента инерции маятника Обербека»

Выполнил студент ГлФ-10 (I)

Заплава А.В

Проверил ст. преподаватель

Орлова Л.Г.

Подпись _______

Геленджик 2011г.

Изучаемое физическое явление.

Динамика вращательного движения.

Формулировка поставленной задачи.

Определение момента инерции тела, оценка погрешности измерений.

Таблица характеристик измерительных приборов.

Таблица 1

Схема установки.

Рисунок 1. Схема установки.

Описание установки и вывод рабочих формул.

Вращающаяся часть установки состоит из четырёх спиц 1, ввинченных во втулку под прямым углом друг к другу. На спицах расположены четыре груза 2, которые могут по ним перемещаться и фиксироваться винтами, что позволяет задавать различные величины момента инерции маятника. На втулку насаживаются два лёгких шкива 3 разных радиусов. Момент силы, вызывающий вращение маятника, создаёт натяжение нити 4, намотанной на шкив. Нить переброшена через блок 5 и прикреплена к гире 6. При равноускоренном отпускании гири нить разматывается и раскручивает маятник. Пренебрегая массами блока и нити запишем второй закон динамики для поступательного движения гири и вращательного движения маятника.

(1)

где T- модуль силы натяжения нити, m- масса груза, r-радиус шкива, - угловое ускорение, M- модуль вращающего момента силы , – момент инерции маятника.

Используя равенства и из (1) и (2) можно получить формулу для определения момента инерции маятника Обербека.

И выражение для момента силы действующей на маятник.

Из уравнения (2) следует:

1) При постоянном моменте инерции для различных вращающих моментов должно выполнятся условие

(5)

2) Для постоянного значения вращающего момента M при различных значениях момента инерции должно выполняться условие: