Хід виконання роботи

1. Взяти у лаборанта тіло – паралепіпед. Виміряти (або записати з стенду) його масу і довжину ребер . Значення модуля кручення взяти у викладача або лаборанта. Записати значення , , в таблицю 6.1.

2. Визначити момент інерції рамки маятника . Для цього увімкнути установку в мережу. Зафіксувати електромагнітом рамку маятника (без досліджуваного тіла). Натиснути кнопку “Сброс”, потім кнопку “Пуск”. Після 9 коливань натиснути кнопку “Стоп”. На панелі прилада висвітяться кількість коливань і час за, які вони здійснені, . Обчислити період коливань рамки і момент інерції рамки .

3. Пункт 2 повторити 5 раз. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 2. Обчислити , .

4. Зафіксувати в рамці паралепіпед з довгим ребром паралельно до осі обертання. Визначити згідно з пунктом 2 період коливань . Обчислити момент інерції тіла за формулою . Результати вимірювань повторити 5 раз. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 2.

5. Зафіксувати в рамці паралепіпед з довгим ребром перпендикулярно до осі обертання, - паралельно до осі обертання. Визначити згідно з пунктом 2 період коливань . Обчислити момент інерції тіла за формулою . Результати вимірювань повторити 5 раз. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 6.2.

6. Обчислити середні значення та .

7. Провести статистичну обробку результатів вимірювань.

1). Обчислити середньоквадратичні похибки (якщо не дано іншу вказівку), як для прямих вимірів (аналогічно з лабораторною роботою МЕХ 5):

;

;

,

де і – номер досліду; n – кількість дослідів.

2). Обчислити довірчий інтервал за формулами

;

;

,

де – коефіцієнт Стьюдента при довірчій імовірності Р = 0, 95, = 2, 8.

Результати записати в інтервальній формі в одиницях СІ

,

,

.

Довірчі інтервали , , обчислювати, (якщо не дано іншу вказівку), як для прямих вимірювань. Порівняти значення і із значеннями обчисленими, за формулами

і

Зробити висновки.

Таблиця 6.1

, кг	, м	, м	, м

Таблиця 6.2

	№		, с	, с	, кг∙ м2	, кг∙ м2	, кг∙ м2
Рамка без тіла
ІІ осі
ІІ осі

Контрольні запитання

1. Що називається моментом інерції матеріальної точки відносно осі обертання?

2. Який фізичний зміст моменту інерції тіла?

3. Від чого залежить момент інерції тіла?

4. Як визначається момент інерції тіла відносно осі обертання?

5. Поясніть суть методу визначення моменту інерції тіла в даній роботі.

6. Виведіть формулу для обчислення моменту інерції рамки маятника без тіла і формулу для обчислення моменту інерції тіла.

7. Запишіть диференціальне рівняння крутильних коливань в даній роботі і його розв’язок. Запишіть, як залежить циклічна частота і період крутильних коливань від модуля кручення стрижня (дротини) і моменту інерції.

Література: § 7, 8, ст. 41–47, § 14, ст. 53–60;

§ 11, 12, ст. 38–43, § 18, ст. 48–54;

§ 36, 39, ст. 101–103, 106–109.