Описание экспериментальной установки

Изучение плоского движения твердого тела проводится на установке, схема которой изображена на рис. 3.2.

Рис. 3.2.

ебольшой цилиндр 1 устанавливается на опорную пластинку 2, которая укреплена на одной оси с рукояткой 3. Поворачивая эту рукоятку по часовой стрелке, можно «утопить» опорную пластинку под цилиндрическую поверхность 4 и, тем самым, предоставить цилиндру возможность двигаться.

Методика эксперимента и обработка результатов измерений

Задание 1: определение периода колебаний сплошного однородного цилиндра.

Момент инерции сплошного однородного цилиндра относительно оси, совпадающей с его геометрической осью, определяется простым соотношением: .Подставив это выражение в формулу (3.10) и измерив радиус цилиндра, можно теоретически рассчитать период колебаний. Экспериментально период колебаний находится следующим образом. Цилиндр устанавливают на опорную пластинку и, поворачивая рукоятку 3, предоставляют ему возможность совершать колебания. С помощью секундомера измеряют время , в течение которого происходитполных колебаний. Период колебаний рассчитывается по формуле. Измерения повторяют для каждого цилиндра не менее 10 раз и находят среднее значение для периода. Полученные данные заносят в таблицу 3.1. Экспериментальное значение периода (с учетом погрешности) сравнивают с полученным ранее теоретическим значением.

Задание 2: Определение момента инерции тела цилиндрической формы.

Соотношение (3.10) можно использовать для определения момента инерции цилиндра сложной формы. Для этого необходимо измерить период колебаний цилиндра на вогнутой цилиндрической поверхности известного радиуса. Кроме того, нужно измерить массу и радиус цилиндра и подставить в выражение (2.11) для момента инерции . Все измерения необходимо проделать не менее 10 раз, вычислить момент инерции цилиндра , а также определить погрешность измерений. Все данные занести в таблицу 3.2.