Измерения.

Определение момента инерции маятника.

1. Нижний кронштейн прибора зафиксировать в крайнем нижнем положении.

2. На ролик маятника заложить произвольно выбранное кольцо, прижимая его до упора.

3. На ось маятника намотать нить подвески и фиксировать её.

4. Нажать клавишу ПУСК миллисекундомера.

5. Определить длину нити таким образом. чтобы край стального кольца после опускания маятника находился около 2мм ниже оптической оси нижнего фотоэлектрического датчика. Одновременно произвести корректировку установки маятника, обращая внимание на то, чтобы его ось была параллельной основанию прибора. Блокировать вороток.

6. Отжать клавишу ПУСК миллисекундомера.

7. Намотать на ось маятника нить подвески, обращая внимание на то, чтобы она наматывалась равномерно, виток за витком.

8. Фиксировать маятник при помощи электромагнита, обращая внимание на то, чтобы нить в этом положении не была слишком скручена.

9. Повернуть маятник в направлении его движения на угол = 5⁰.

10. Нажать клавишу – СБРОС.

11. Нажать клавишу ПУСК.

12. Прочитать измеренное значение времени падения маятника.

13. Определить замер времени 5 раз.

14. Определить среднее значение времени.

15. Со шкалы на вертикальной колонке прибора определить длину маятника.

16. Определить диаметр оси вместе с намотанной на ней нитью.

17. По формуле вычислить массу маятника вместе с актуально наложенным кольцом. Значения масс отдельных элементов нанесены на них.

18. По формуле определить момент инерции маятника.

Проверка точности и правильности работы прибора..

Погрешность определяется по формуле:

(5)

где J – момент инерции, определнный в кг м².

J_t – теоеретическое значение момента инерции в кг м².

Теоретическое значение отдельных моментов инерции определяется по формуле:

(6)

где J₀ – момент инерции оси маятника.

J_k – момент инерции кольца, актуально наложенного на ролик.

J_p – момент инерции ролика.

Значения отдельных моментов инерции определяются по формуле:

(7)

где D₀ – внешний диаметр оси маятника.

(8)

где D_p – внешний диаметр ролика.

(9)

где D_k – внешний диаметр кольца.

Контрольные вопросы.

Какое движение называется поступательны? Какое движение назывется вращательным?

1. Какие движения и в каком случае совершает маятник Максвелла?

2. Что такое момент силы, единица измерения? Как определяется направление момента силы?

3. Что такое момент инерции, единица измерения?

4. Что такое импульс тела, импульс силы, момент импульса, единица измерения?

5. Определение импульса, момента силы, момента инерции маятника Максвелла.

6. Вывести уравнение движения маятника Максвелла?

7. Сформулировать закон сохранения энергии.

8. Записать закон сохранения энергии для маятника Максвелла.

9. Устройство и принцип действия маятника Максвелла.

Дата добавления: 2015-07-25