Контрольные вопросы

1. Какова цель данной работы?

2. Раскройте понятие «момент инерции». В чем его физический смысл?

3. Как можно изменить момент инерции маятника Обербека?

4. Исходя их уравнений динамики поступательного и вращательного движения выведите рабочую формулу (3.7).

5. В каком случае движение маятника является равноускоренным?

6. Как измерить расстояние от оси вращения до центров грузиков, закрепленных на стержнях?

7. Каким образом в данной работе подтверждается линейная зависимость момента инерции от квадрата расстояния тел до оси вращения?

Индивидуальные задания для членов бригады, выполняющих лабораторную работу на одной установке

Номер члена бригады	Индивидуальное задание
1.	Рассчитайте момент инерции маятника Обербека, состоящего из барабана и четырех спиц (без грузов, закрепленных на спицах). Численные значения масс и размеров барабана и спиц возьмите в таблице исходных данных, помещенной около лабораторной установки, на которой Вам предстоит выполнять опыты

Окончание таблицы

Номер члена бригады	Индивидуальное задание
2	Рассчитайте момент инерции маятника Обербека с грузами, закрепленными на одинаковых расстояниях на всех четырех спицах. Расстояние от поверхности барабана до грузов, закрепленных на спицах, возьмите максимально возможным (грузы – на самом конце спиц). Численные значения масс и размеров барабана, спиц и грузов возьмите в таблице исходных данных, помещенной около лабораторной установки, на которой Вам предстоит выполнять опыты
3	Выполните задание аналогичное заданию для второго номера, но расстояние от поверхности барабана до грузов, закрепленных на спицах, возьмите равным половине длины спицы (грузы – на середине спиц)

Литература

Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1982. – Т.1 (и последующие издания).

Лабораторная работа № 4

Определение момента инерции тела Цели работы:

1. Оценить момент тормозящей силы, действующий на тело в процессе вращения.

2. Определить момент инерции тела с учетом момента тормозящей силы.

3. Произвести расчет моментов, пользуясь энергетическими соотношениями.

Описание установки

Установка представляет собой тело со шкивом, которое вращается в шарикоподшипниках. На шкив намотана нить, один конец которой прикреплен к шкиву, а другой – к подставке массой . На подставку могут помещаться подгрузки массой.Груз под действием силы тяжести может опускаться, приводя во вращение тело. После того как груз от отметки h₀ опустится на полную длину нити до отметки h₁ (см. рис. 4.1), тело, вращаясь по инерции, поднимет груз снова на некоторую высоту до отметки h₂.

В процессе движения часть механической энергии системы тело–груз расходуется на работу против тормозящей силы и, следовательно, превращается во внутреннюю энергию системы и окружающего воздуха, которые нагреваются. Из этого следует, что тело поднимет груз на высоту, меньшую начальной, т.е. отметка h₂ всегда будет расположена ниже отметки h₀. Тормозящая сила складывается из силы трения в подшипниках и из силы трения о воздух при движении тела и груза.

Рис. 4.1