Методические рекомендации для лабораторных занятий по изучению раздела общей физики "Механика". Филимонова Л.В - 96 стр.

UptoLike

Рубрика: 

96
Лабораторная работа 2.4.
Определение момента инерции тел различной формы
методом крутильных колебаний.
Цель работы: экспериментальное определение момента инерции образ-
цов методом трифилярного подвеса и проверка теоремы
Штейнера.
Приборы и принадлежности: трифиляр, секундомер, штангенциркуль,
масштабная линейка, весы, образцы для
измерения.
Описание прибора и теория метода.
Одним из методов определения момента инерции тел является метод
трифилярного подвеса. Трифиляр представляет собой круглую платформу,
подвешенную на 3-х симметрично расположенных нитях (рис.1). Верхние
концы нитей симметрично прикреплены к диску. Платформа может со-
вершать крутильные колебания вокруг вертикальной оси, перпендикуляр-
ной к ее плоскости и проходящей через ее центр.
Вращательный
импульс, необходимый для начала крутильных коле-
баний, сообщается платформе путем поворота верхнего
диска вокруг его
оси.
При крутильных колебаниях платформы ее центр масс перемещается
по оси вращения, занимая наивысшее положение при максимальном от-
клонении платформы от положения равновесия и наинизшее при прохож-
дении положения равновесия.
Если платформа массы
m, вращаясь в одном направлении, поднялась
на высоту
h, то приращение потенциальной энергии будет равно
mghE
пот
=
.
, где gускорение свободного падения.
Вращаясь в другом направлении платформа придет в положение
                                  96


                 Лабораторная работа № 2.4.
      Определение момента инерции тел различной формы
               методом крутильных колебаний.

Цель работы: экспериментальное определение момента инерции образ-
            цов методом трифилярного подвеса и проверка теоремы
            Штейнера.
Приборы и принадлежности: трифиляр, секундомер, штангенциркуль,
                                масштабная линейка, весы, образцы для
                                измерения.


         Описание прибора и теория метода.

      Одним из методов определения момента инерции тел является метод
трифилярного подвеса. Трифиляр представляет собой круглую платформу,
подвешенную на 3-х симметрично расположенных нитях (рис.1). Верхние
концы нитей симметрично прикреплены к диску. Платформа может со-
вершать крутильные колебания вокруг вертикальной оси, перпендикуляр-
ной к ее плоскости и проходящей через ее центр.
      Вращательный импульс, необходимый для начала крутильных коле-
баний, сообщается платформе путем поворота верхнего диска вокруг его
оси.
      При крутильных колебаниях платформы ее центр масс перемещается
по оси вращения, занимая наивысшее положение при максимальном от-
клонении платформы от положения равновесия и наинизшее при прохож-
дении положения равновесия.
     Если платформа массы m, вращаясь в одном направлении, поднялась
на высоту h, то приращение потенциальной энергии будет равно
Eпот. = mgh , где g – ускорение свободного падения.
     Вращаясь в другом направлении платформа придет в положение