- •Лабораторная работа маятник максвелла
- •Краткая теория
- •Вычисление теоретического момента инерции маятника
- •Вычисление энергии диссипации
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы Определение динамических характеристик движения центра инерции маятника:
- •Определение энергии диссипации
- •Контрольные вопросы
Определение энергии диссипации
1. Вычертите в тетради таблицу 2, помещенную в конце данных методических указаний.
2. Произведите равномерное наматывание нити и закрепите маятник в верхнем положении.
3. Нажмите "ПУСК", приведите маятник в движение и зафиксируйте высоту h, с которой опускается центр инерции маятника и высоту его последующего поднятия h1.
4. По формуле (12) вычислите силу сопротивления.
5. Произведите равномерное наматывание нити и закрепите маятник в верхнем положении.
6. Приведите маятник в движение, измерьте высоту в верхнем положении маятника после каждого из 10 колебаний.
7. Вычислите значение энергии диссипации по формуле (13).
8. Постройте график зависимости энергии диссипации от числа колебаний маятника.
9. В заключении к работе пояснить полученную зависимость Wd = f(n).
Таблица 1
m, кг |
t, с |
tср, с |
a, м/с2 |
, 1/с2 |
F, Н |
Iэ, кгм2 |
Iтеор, кгм2 |
|
t1 … t5. |
|
|
|
|
|
|
|
t1 … t5. |
|
|
|
|
|
|
|
t1 … t5. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Число n |
hi |
Fc |
Wd |
1 ... 10 |
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Как устроен маятник Максвелла ?
2. Записать и прокомментировать уравнения поступательного и вращательного движения маятника.
3. Вывести формулу для расчета ускорения центра инерции маятника, углового ускорения маятника, силы натяжения нити, момента инерции маятника.
4 Записать закон сохранения энергии для маятника Максвелла и дать пояснения.
5. Что называется моментом инерции материальной точки и моментом инерции твердого тела? Единицы измерения этой величины.
6. Вывести формулу для определения силы сопротивления, действующей на маятник Максвелла.
7. Записать выражение для рассеивающейся энергии. Сделать пояснения.