Порядок выполнения работы

1. С помощью секундомера измерить время 5-ти полных колебаний платформы, сообщив ей вращательный импульс. Опыт повторить не менее 3-х раз. Результаты измерений занести в таблицу 1.

2. Найти период колебаний платформы по формуле: Т₀ = Результаты вычислений занести в таблицу 1.

3. По общим правилам определения погрешности измерений, приведённым в конце данного руководства, вычислить погрешности. Коэффициент надёжности , необходимый для вычисления коэффициента Стьюдента, задаёт преподаватель. Полученные результаты вычислений занести в таблицу 1.

4. Вычислить момент инерции ненагруженной платформы по формуле:

где ,

m₀ – масса платформы, m₀ = (0,550 0,001) кг;

R – радиус платформы, R = (0,18 0,01) м;

r – радиус верхнего диска, r = 0,045 0,001) м;

L – длина нитей подвеса, L = 2,41 0,01) м.

Результаты вычислений занести в таблицу 2.

5. Вычислить относительную и абсолютную погрешности момента инерции ненагруженной платформы по формулам: ,. Результаты вычислений занести в таблицу 2.

6. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:

Ответ: момент инерции ненагруженной платформы равен:

I₀ = (<I₀>  I₀) ед. измерения.

Пример. Ответ: момент инерции диска равен:

I = (0,10  0,01) кгм².

Таблица 1 Измерение времени колебаний ненагруженной платформы

№	t0i, c	t0i, c	(t0i)^2, c^2	Данные и результат
1				 = tn =
2				= t0 = =
3				R = R = ЕR =
n(n-1)=	<t0>=	t0p=	=	T0 = T0 = == t0 = <t0>  t0

Таблица 2 Вычисление момента инерции ненагруженной платформы

I0 кг^.м^2	I0 кг^.м^2		I0 = <I0>  I0 кг^.м^2

7. Поместить на платформу исследуемое тело (кольцо или диск) массой m₁ и снова с помощью секундомера измерить время 5-ти полных колебаний нагруженной платформы, сообщив ей вращательный импульс. Опыт повторить не менее 3-х раз. Результаты измерений занести в таблицу 3.

8. Найти период колебаний платформы по формуле: Т₁ = Результаты вычислений занести в таблицу 3.

9. По общим правилам определения погрешности измерений, приведённым в конце данного руководства, вычислить погрешности. Полученные результаты вычислений занести в таблицу 3.

10. Вычислить момент инерции нагруженной платформы по формуле:

где , (коэффициентК найден в пункте 4),

m₀ – масса платформы (m₀ = (0,550 0,001) кг),

m₁ – масса чёрного кольца (m₁ = (0,770 0,001) кг) или

m₁ – масса чёрного диска (даётся преподавателем).

Результаты вычислений занести в таблицу 4.

11. Вычислить относительную и абсолютную погрешности момента инерции нагруженной платформы по формулам: ,. Результаты вычислений занести в таблицу 4.

12. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:

Ответ: момент инерции нагруженной платформы равен:

I₁ = (<I₁>  I₁) ед. измерения.

Таблица 3 Измерение времени колебаний нагруженной платформы

№	t1i, c	t1i, c	(t1i)^2, c^2	Данные и результат
1				 = tn =
2				= t1 = =
3				T1 = T1 = ==
n(n-1)=	<t1>=	t1p=	=	t1 = <t1>  t1

Таблица 4 Вычисление момента инерции нагруженной платформы

I1 кг^.м^2	I1 кг^.м^2		I1 = <I1>  I1 кг^.м^2

13. Найти момент инерции исследуемого тела (кольца или диска) по формуле:

I = I₁ – I₀. (8)

Результаты вычислений занести в таблицу 5.

14. Вычислить момент инерции кольца (или диска) I^’ по его геометрическим размерам, т.е. по формуле:

= – момент инерции кольца, (9)

или – момент инерции диска (10)

где m₁ – масса кольца или диска,

R₁ и R ₂ – соответственно внешний и внутренний радиусы кольца,

R – радиус диска.

Результаты вычислений занести в таблицу 5.

Таблица 5

Определение момента инерции I тела опытным путем

и по его геометрическим размерам ()

I кг^.м^2	I кг^.м^2		I′ кг^.м^2	I′ кг^.м^2

15. Вычислить погрешности по формулам: ,,

, .

Результаты вычислений занести в таблицу 5.

16. Сравнить результат вычисления момента инерции кольца (или диска) I по формуле (8) (см. таблицу 5), полученного экспериментально, с результатом вычисления момента инерции кольца (или диска) I^’ по его геометрическим размерам по формуле 9 (или 10). Сделать вывод.