ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
11
mgh
п
W =
, где
m
- масса
платформы ,
g
- ускорение
свободного падения. При возвращении платформы в положение
равновесия ее кинетическая энергия будет равна
2
2
1
ωJ
K
W =
, где J - момент
инерции платформы относительно оси 00,
ω
- угловая скорость
платформы в момент достижения ею положения равновесия. Тогда на
основании закона сохранения механической энергии имеем :
mghJ =
2
2
1
ω
(1).
Выразив h через радиусы платформы
R
, диска r , длину нитей
l
, а
ω
через период колебаний
T
, получим формулу для определения момента
инерции:
2
2
4
T
l
mgRr
J
π
=
(2).
Необходимо отметить, что в общем случае в формуле (2) масса m
может быть суммарной массой платформы и некоторого тела ,
находящегося на этой платформе.
Выполнение работы
1. Изучение зависимости момента инерции системы (платформа
плюс тело) от расположения тела на платформе
По диаметру платформы поместить два тела одинаковой формы и
массы так, чтобы они соприкасались в центре платформы .
Плавно потянув за шнур и резко его отпустив, сообщить платформе
вращательное движение. Колебания платформы должны быть малыми, не
более
4
3
оборота . Измеряя время t 10-20 полных колебаний n платформы ,
определить период колебаний
T
по формуле T = t/n. Данные измерения
провести не менее трех раз (можно с разным числом
n
) и найти среднее
T
. Момент инерции системы , из платформы и двух тел определяется по
формуле (2) :
2
2
2
2
2
1
)()(
4
TmmkTmm
l
gRr
J
телхплтелхпл −−
+=+=
π
,
где
const
l
gRr
k ==
2
4
π
для данной установки .
Величины R ,
r
,
l
и
пл
m
указаны на установке, и множитель
k
определяется один раз для всех измерений .
Результаты занести в таблицу .
№
п/
п
n
t
,с
T
, с
T
∆
,
с
пл
J
, кг* м
2
Δ J, кг* м
2
%100
пл
пл
J
J
∆
1
2
3
Ср
11 Wп = mgh , где m - ма сса пла тф ормы , g - у скорение свободного па дения. П ри воз вра щ ении пла тф ормы в положение ра вновесия ее кинетическа я энергия бу детра вна W = 1 Jω 2 , где J - момент K 2 инерции пла тф ормы относительно оси 00, ω - у глова я скорость пла тф ормы в момент достижения ею положения ра вновесия. Т огда на основа нии закона сох ра нения мех а нической энергии имеем: 1 2 (1). Jω = mgh 2 ив h черезра диу сы пла тф ормы R , диска r , длину нитей l , а В ы ра з ω черезпериод колеба ний T , полу чим ф орму лу для определения момента инерции: J= mgRr 2 T (2). 4π 2l Н еобх одимо отметить, что в общ ем слу ча е в ф орму ле (2) ма сса m может бы ть су ммарной ма ссой пла тф ормы и некоторого тела , на х одящ егося на этой пла тф орме. Вы полнение ра боты 1. И зучение за висимости момента инерции системы (пла тформа плюстело) от ра сположения тела на пла тформе П о диа метру пла тф ормы поместить два тела одина ковой ф ормы и ма ссы та к, чтобы они соприка са лись вцентре пла тф ормы . П лавно потяну в за ш ну р и рез ко его отпу стив, сообщ ить пла тф орме вра щ а тельное движение. К олеба ния пла тф ормы должны бы ть ма лы ми, не более 3 4 оборота . И змеряя время t 10-20 полны х колеба ний n пла тф ормы , определить период колеба ний T по ф орму ле T = t/n. Д а нны е из мерения провести не менее трех ра з(можно с ра з ны м числом n ) и на й ти среднее T . М омент инерции системы , изпла тф ормы и дву х тел определяется по gRr ф орму ле (2) : J1 = (m пл + m 2− х тел )T 2 = k (m пл + m 2− х тел )T 2 , 4π l 2 gRr где k = = const для да нной у ста новки. 2 4π l В еличины R, r , l и m пл у ка з а ны на у ста новке, и множитель k определяется одинра здля всех из мерений . Рез у льта ты з а нести втаблицу . № ∆J пл п/ n t ,с T , с с∆T , J пл , кг*м2 Δ J, кг*м2 J 100% п пл 1 2 3 С р
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »