Опис лабораторної установки

Установка для вимірювання моменту інерції (рис. 1) складається з диску, на якому закріплено тіло, що досліджується. Диск приводиться до обертання при спуску вантажу m, який прикріплений до нитки, намотаної на шків. Шків та диск насаджені на одну вісь обертання.

Методика вимірювання

За формою тіло, що досліджується, є прямокутним паралелепіпедом. Необхідно визначити момент інерції цього тіла відносно кожної з трьох взаємно перпендикулярних осей, що проходять через центр мас тіла паралельно його ребрам.

Розрахунок моменту інерції проводиться за формулою (12). Висота h спуску вантажу m вимірюється лінійкою, що знаходиться на установці. Час спуску визначається автоматичним електричним секундоміром.

Прискорення земного тяжіння прийняти рівним 9,8 м /с². D – діаметр шківу, вимірюється штангенциркулем.

Прилади та обладнання: Установка для вимірювання моменту інерції; тіло, що досліджується; автоматичний електричний годинник; штангенциркуль, комплект вантажів.

Порядок виконання роботи

1. Вимірити штангенциркулем діаметр шківу.

2. Виписати висоту спуску вантажу m та момент інерції установки J₀ без досліджуваного тіла, які вказані на установці.

3. Виміряти час спуску t вантажу m та знайти середнє значення < t > .

4. Виміряти момент інерції приладу разом з розташованим на ньому досліджуваним тілом при трьох різних положеннях тіла J ^/, J ^// , J ^///. Віднімаючи від результатів вимірювання J ^/, J ^// , J ^/// момент інерції J₀ незавантаженої установки, обчислити моменти інерції досліджуваного тіла відносно трьох осей обертання J₁, J₂ , J₃.

5. Порівнюючи між собою знайдені моменти інерції досліджуваного тіла, визначити, по відношенню до яких осей момент інерції тіла має максимальне і мінімальне значення.

Таблиця результатів вимірювань

№№	m, кг	Δm, кг	D, м	ΔD, м	h, м	Δh, м	t, c				Δt, c
							без тіла	з тілом
								1 вісь	2 вісь	3 вісь
1. 2. 3.

Таблиця результатів розрахунків

J0, кг·м^2	J ^/, кг·м^2	J ^//, кг·м^2	J ^///, кг·м^2	J1, кг·м^2	J2, кг·м^2	J3, кг·м^2

Контрольні питання

1.Записати і сформулювати основне рівняння динаміки обертального руху.

2.Що називається моментом сили відносно осі? В яких одиницях він вимірюється?

3.Що називається плечем сили? Як воно визначається в даній роботі?

4.Що називається моментом інерції тіла відносно осі обертання? В яких одиницях він вимірюється?

5.Яку властивість тіла характеризує момент інерції?

6.Від чого залежить момент інерції тіла?

7.Під впливом моменту якої сили диск приходить в обертальний рух?

8.Як в даній роботі можна змінити обертальний момент?

• змінивши радіус шківу;

• змінивши висоту падіння вантажу;

• змінивши масу падаючого вантажу;

• змінивши масу тіла, закріпленого на диску;

• змінивши вісь обертання тіла, закріпленого на диску.

Лабораторна робота № 104