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 mпод 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 MСОПР .

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.