Задание к работе. 1. Сделайте заготовку протокола к лабораторной работе.

1. Сделайте заготовку протокола к лабораторной работе.

2. Получите допуск к выполнению лабораторной работы у преподавателя.

3. Установите грузики на стержнях маятника на одинаковых расстояниях . Проверьте, соответствует ли установка грузов состоянию равновесия системы. Для этого несколько раз приведите маятник во вращение, каждый раз давая ему возможность остановиться.

4. Прикрепите к концу нити груз и, вращением маятника, установите его на некоторой, заранее выбранной, высоте .

5. Отпустите груз. Секундомером или другим устройством, предназначенным для измерения времени, измерьте время падения груза . Опыт повторите пять раз.

6. Передвиньте грузы на другое расстояние и проделайте еще пять опытов по измерению времени падения того же груза .

7. Повторите те же измерения, прикрепив к концу нити другой груз, причем выбранные расстояния и сохраните.

8. Результаты измерений занесите в табл.6.1.

Таблица 6.1

,	,	,	,	,	,

9. Пользуясь формулами (6.18), (6.13), (6.16), (6.17), (6.19), (6.20), найдите линейные и угловые ускорения, моменты сил, моменты инерции, угловые скорости и моменты импульса для всех опытов.

10. Полученные результаты занесите в табл.6.2.

Таблица 6.2

№ п/п	,	,	,	,	,	,	,	,

11. По полученным данным проверьте справедливость равенств (6.9), (6.10) и (6.21).

12. Проведите статистическую обработку прямых многократных измерений времени падения груза по методике, описанной в гл. 12. Результаты занесите в таблицу.

13. Получите оценку абсолютной погрешности косвенных измерений величин, приведенных в табл.6.2. Результаты занесите в таблицу.

14. Прикрепите к концу нити груз и, вращением маятника, установите его на некоторой, заранее выбранной, высоте .

15. Отпустите груз. Секундомером или другим устройством, предназначенным для измерения времени, измерьте время падения груза . Опыт повторите пять раз.

16. Измените расстояние , переместив грузики по стержням, и снова проделайте пункты 14,15.

17. Проделайте опыт для пяти различных значений расстояния , используя для этого всю длину стержней маятника.

18. Результаты измерений занесите в табл.6.3.

Таблица 6.3

№ п/п	,	,	,	,	,	,	,

19. Рассчитайте момент инерции маятника Обербека с грузами, закрепленными на одинаковых расстояниях на всех четырех стержнях. Стержни считайте тонкими спицами. Численные значения масс и размеров барабана, стержней и грузов возьмите около лабораторной установки. Сравните со значениями, приведенными в табл.6.3.

20. По данным табл.6.3 постройте зависимость . Определите из графика по точке его пересечения с осью ординат значение , когда .

21. Вычислите момент инерции маятника без грузов по формуле:

, – момент инерции грузов, центры тяжести которых совмещены с осью вращения. Сравните полученное значение со значением, приведенном в табл.6.2.

22. Продлите график зависимости в сторону больших , и при некотором значении определите по графику .

23. Вычислите добавочное слагаемое к моменту инерции грузов (в соответствии с теоремой Штейнера) и сравните его с теоретическим значением .

24. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Какова цель данной лабораторной работы?

2. Покажите, что .

3. Что такое момент силы? Как определить модуль и направление момента силы?

4. Какая сила создает вращающий момент крестовины и как он определяется в данной работе? Выполнение каких условий необходимо, чтобы момент силы был постоянным?

5. Что такое угловая скорость? Как определить её направление?

6. Найдите величину и направление углового ускорения крестовины. Какими правилами при этом следует руководствоваться?

7. В чем заключается основной закон динамики вращательного движения абсолютно твердого тела? Сделайте запись в векторной форме.

8. Что такое момент инерции? От чего он зависит? Как рассчитать его для симметричных тел относительно неподвижной оси?

9. Что такое момент импульса материальной точки и тела? От чего он зависит? Как он определяется в данной работе?

10. Метод определения отношений ; ; . Какие условия необходимы, чтобы выполнялось каждое из приведенных равенств?

Дата добавления: 2015-08-17