ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
2.2 Момент инерции.
Стол привести во вращение с помощью груза и нити, намотанной на шкив
стола. Угловое ускорение стола определить так:
2
2
τ
ϕ
β
= .
Момент силы, очевидно, равен: mg
R
=
Μ
.
Момент инерции, согласно (14), равен:
ϕτβ
2
2
mgR=Μ=Ι .
На столе разместить два цилиндра и исследовать зависимость углового
ускорения и момента инерции от расстояния от оси вращения до цилиндров
Результат экспериментов представить в виде
Масса груза m,
г 100 100 100 100
Расстояние цилиндров от оси r
, см 4 8 10 12
Время первого оборота
τ, с
Угловое ускорение
, c
2
/4
τπβ
=
1−
Момент инерции
β
mgR
=
Ι , кг м
2
Угловая скорость
τ
π
β
τ
ω
4== ,
1−
с
2
r∆∆Ι , кг
Контроль правильности измерения моментов инерции: отношение при-
ращения момента инерции к приращению квадрата расстояния грузов от оси
должно равняться сумме масс грузов (теорема Штейнера).
2.3 Маятник Обербека.
На верхнем шкиве стойки установить стержень с отверстиями так, чтобы
середина стержня совпала с осью шкива. На шкив намотать нить, к нити подве-
сить наборный груз. Отпустить стержень, определить с помощью ИСМ (или
ручного секундомера) время первого оборота или двух первых оборотов и вы-
числить угловое ускорение системы. Меняя массу груза исследовать зависи-
мость углового ускорения
β от массы груза. Построить график зависимости β от
момента внешних сил М. Определить момент инерции стержня и сравнить с
расчетным (5).
Часть II. Измерение моментов инерции тел по периоду вращательных ко-
лебаний.
31
2.2 Момент инерции. Стол привести во вращение с помощью груза и нити, намотанной на шкив стола. Угловое ускорение стола определить так: 2ϕ β= . τ2 Момент силы, очевидно, равен: Μ = mgR . Момент инерции, согласно (14), равен: Ι = Μ β = mgRτ 2 2ϕ . На столе разместить два цилиндра и исследовать зависимость углового ускорения и момента инерции от расстояния от оси вращения до цилиндров Результат экспериментов представить в виде Масса груза m, г 100 100 100 100 Расстояние цилиндров от оси r, см 4 8 10 12 Время первого оборота τ, с Угловое ускорение β = 4π / τ 2 , c −1 Момент инерции Ι = mgR β , кг м2 Угловая скорость ω = βτ = 4π τ , с −1 ∆Ι ∆r 2 , кг Контроль правильности измерения моментов инерции: отношение при- ращения момента инерции к приращению квадрата расстояния грузов от оси должно равняться сумме масс грузов (теорема Штейнера). 2.3 Маятник Обербека. На верхнем шкиве стойки установить стержень с отверстиями так, чтобы середина стержня совпала с осью шкива. На шкив намотать нить, к нити подве- сить наборный груз. Отпустить стержень, определить с помощью ИСМ (или ручного секундомера) время первого оборота или двух первых оборотов и вы- числить угловое ускорение системы. Меняя массу груза исследовать зависи- мость углового ускорения β от массы груза. Построить график зависимости β от момента внешних сил М. Определить момент инерции стержня и сравнить с расчетным (5). Часть II. Измерение моментов инерции тел по периоду вращательных ко- лебаний. 31