2. Эксперимент с вращающимся телом

1. Измерить массу сплошного цилиндра и его радиус. Определить момент инерции. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

Параметры движущегося тела.

Тело	l, м	h, м	sinα	m, кг	r, м	I, кг∙м^2
Сплошной цилиндр
1 2 3 4 5
среднее

2. Измерить время скатывания сплошного цилиндра с наклонной плоскости t как описано в п.п. 1.2-1.3.

3. Рассчитать ускорение центра масс тела по формуле (1.12).

4. Определить скорость центра масс цилиндра у основания наклонной плоскости: .

5. Вычислить угловую скорость цилиндра у основания наклонной плоскости по формуле (1.14).

6. Вычислить кинетическую энергию поступательного движения центра масс и кинетическую энергию вращательного движенияу основания наклонной плоскости; потенциальную энергию цилиндра на вершине наклонной плоскости. Данные свести в таблицу 3.

Таблица 3

Результаты эксперимента с вращающимся телом.

№ опыта	t, с	, м/с^2	, м/с	, рад/с	, Дж	, Дж	, Дж
1 2 3 4 5
среднее

7. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности прямых и косвенных измерений.

8. Записать закон сохранения энергии для движущегося тела (1.15) и проверить его выполнение для средних значений энергий. Указать точность выполнения этого закона.

9. Выключить установку.

4. Контрольные вопросы

1. Что такое сила трения? Какие бывают виды силы трения?

2. Что такое кинетическая энергия? Потенциальная энергия?

3. Какие силы называются консервативными? Неконсервативными?

4. Какова связь между консервативными силами и потенциальной энергией?

5. Сформулируйте закон сохранения механической энергии?

6. Рассмотреть поступательное движение тела по наклонной плоскости? Записать для него второй закон Ньютона и закон сохранения энергии.

7. Рассмотреть движение катящегося тела по наклонной плоскости? Записать для него основной закон динамики вращательного движения и второй закон Ньютона для поступательного движения центра масс.

8. Какова роль силы трения при движении цилиндра по наклонной плоскости?

9. На что идет работа силы тяжести при движении цилиндра по наклонной плоскости?

10. Выполняется ли закон сохранения энергии в вашем эксперименте? Почему? Оцените точность его выполнения.

Библиографический список

1. Савельев, И. В. Курс общей физики [Текст]. В 3 т. Т.1. Механика. Молекулярная физика/И.В. Савельев. – СПб.: Лань, 2006. – 432 с.

2. Иродов, И. Е. Механика. Основные законы [Текст]/ И. Е. Иродов. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. – 312 с.

12