Порядок выполнения работы

«Определение момента инерции тел маятником Обербека»

1. Приступив к работе, снимите грузы m₁ со стержней, если они там находятся.

2. Заранее выберите отметку (например, 50см), от которой начнется движение груза m.

3. Вращая маятник рукой, намотайте нить на шкив большего диаметра, следя, чтобы груз m достиг выбранного положения.

4. Включите электронный секундомер.

5. Проведите первый эксперимент, используя в качестве груза, тянущего нить, только одну подставку массой m_под без подгрузков. Предварительно нажатием кнопки «Режим» установите режим №1 (светится индикатор «Реж.1»). Затем нажмите кнопку «Пуск». При этом отключится тормозное устройство, удерживающее маятник, и одновременно включится секундомер. При включенном режиме №1 секундомер в момент прохождения грузом нижней точки автоматически остановится, причем одновременно сработает тормозное устройство. Внесите результаты первого эксперимента в таблицу измерений.

6. Проведите по одному эксперименту, поместив на подставку сначала один, а затем сразу два подгрузка. Результаты внесите в таблицу измерений. По формуле (26) рассчитайте величину углового ускорения ε для соответствующих значений m.

7. Постройте зависимость ε(m). Определите из графика по точке его пересечения с осью абсцисс значение m₀, при котором ε = 0. Рассчитайте по формуле (30) величину момента сил сопротивления M_СОПР .

8. Вычислите по формуле (32) значение момента инерции барабана со стержнями I₁.

9. Закрепив грузы m₁ на стержнях маятника на равном расстоянии r от оси вращения, определите это расстояние, используя деления нанесенные на стержни и указанные около установки исходные данные.

10. Проведите однократные измерения времени t опускания груза массой m (выберите одно значение) для одной высоты падения при трёх различных расстояниях r от оси вращения.

11. Вычислите моменты инерции маятника с грузами на стержнях по формуле (32) при различных расстояниях r. При этом, как показали предварительные эксперименты, можно с допустимой точностью использовать в качестве величины m₀ её значение, найденное ранее для крестовины без грузов на спицах. Сравните полученные данные со значениями момента инерции, вычисленными по формуле для соответствующих значений r.

12. Постройте на одном рисунке графики экспериментально полученной и теоретически ожидаемой зависимости момента инерции маятника от r ² .

13.Результаты экспериментов занести в таблицу 1.