Курс общей физики. Лазарев А.П - 24 стр.

                                        24
     О П Р Е ДЕ Л Е Н И Е М О М Е Н Т А      И Н ЕР Ц И И Т Е Л С П О М О Щ ЬЮ
                         Т Р И Ф И Л ЯР Н О ГО П О ДВЕ С А
   П риборы и прина длежности: триф илярны й подвес, сек ундом ер, на бор
тел.
     Описан иеустан овкииметода опр еделен ия момен та ин ер циител
       Т риф илярны й подвес (рис. 6) состоит из к руглой пла тф орм ы с
ра диусом     R , подвеш енной на трех сим м етрично ра сположенны х
нера стяжим ы х нитях длинной l . Н а верху эти нити та к же сим м етрично
прик реплены к диск у с неск ольк о м еньш им ра диусом r . Ш нур позволяет
сообщ а ть пла тф орм е к рутильны е к олеба ния вок руг вертик а льной оси OO ′ ,
перпендик улярной к ее плоск ости и проходящ ей через середину. П ри
повороте в одном на пра влении на нек оторы й угол пла тф орм а подним а ется
на вы соту h и изм енение ее потенциа льной энергии будет ра вно
Wп = mgh , где m - м а сса пла тф орм ы , g - уск орение свободного
па дения. П ри возвра щ ении пла тф орм ы в положение ра вновесия ее
   О `              к инетическ а я энергия будет ра вна W = 1 Jω 2 , где J -
                                                             K   2
 r                 м ом ент инерции пла тф орм ы относительно оси 00, ω -
                   углова я ск орость пла тф орм ы в м ом ент достижения ею
                   положения ра вновесия. Т огда на основа нии за к она
                   сохра нениям еха ническ ой энергии им еем :
             l                      1 2
                                     Jω = mgh                           (1).
                                    2
                        В ы ра зив h через ра диусы пла тф орм ы R , диск а r ,
                   длину нитей l , а ω через период к олеба ний T ,
     О       R     получим ф орм улу для определения м ом ента инерции:
                      mgRr 2                            (2).
                   J=      T
     Рис.6             4π 2l
                           Н еобходим о отм етить, что в общ ем случа е в
ф орм уле (2) м а сса m м ожет бы ть сум м а рной м а ссой пла тф орм ы и
нек оторого тела , на ходящ егосяна этой пла тф орм е.
                               Выполн ен иер аботы
      1. И зучен иезависим остимомен та ин ер циисистемы (платфор ма
                   плю стело) от р асполож ен ия тела н а платфор ме
       П о диа м етру пла тф орм ы пом естить два тела одина к овой ф орм ы и
м а ссы та к , чтобы они соприк а са лись вцентре пла тф орм ы .
        П ла вно потянув за ш нур и резк о его отпустив, сообщ ить пла тф орм е
вра щ а тельное движение. К олеба ния пла тф орм ы должны бы ть м а лы м и, не
более 3 4 оборота . И зм еряя врем я t 10-20 полны х к олеба ний n пла тф орм ы ,
определить периодк олеба ний T по ф орм уле T = t/n. Д а нны е изм ерения
провести не м енее трех ра з (м ожно с ра зны м числом n ) и на й ти среднее