Лабораторная работа № 5 (2/2/2 часа)
«Определение момента инерции махового колеса»
Порядок выполнения работы:
1. Измерить один раз длину нити и радиус нижнего диска R. Данные занести в таблицу 1.
∆l=0.5*10-2м, ∆R=0.5*10-3м.
Таблица 1.
|
l |
∆l |
R |
∆R |
|
|
|
|
|
2. Значения радиуса верхнего диска r, массы нижнего диска mg , массы обоих грузов m занести в таблицу 2.
∆r=0.5мм, ∆ mg =0.5г, ∆ m=0.5г.
Таблица 2.
|
mg |
∆ mg |
m |
∆ m |
r |
∆ r |
|
|
|
|
|
|
|
3. Определить время 10-ти полных колебаний пустого диска t и вычислить период колебаний пустого диска
(число
колебаний)
Опыт повторить 5 раз. Найти среднее значение периода , среднюю квадратичную ошибку среднего значения периода колебания пустого диска, доверительный интервал.
4. Определить среднее значение момента инерции пустого диска по формуле:
где g – ускорение свободного падения
5. Найти доверительный интервал среднего значения момента инерции пустого диска по формуле:
Данные занести в таблицу 3.
Таблица 3.
|
К |
T |
Tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
|
6.В
центре диска поместить два одинаковых
цилиндрических груза (ось вращения
проходит через центры грузов). Определить
время 10-ти полных колебаний t
и вычислить период колебаний
.
Повторить опыт 5 раз. Найти среднее
значение периода
.
Определить момент инерции диска с
грузами в центре
.
7.
Вычтя из момента инерции диска с грузами
момент
инерции пустого диска, найти момент
инерции грузов
относительно оси, проходящей через
центр масс грузов
Данные занести в таблицу 4.
8.
Измерив штангенциркулем радиус груза,
вычислить момент инерции грузов
по формуле
.
Сравнить
экспериментальное и теоретическое
значения.
Таблица 4.
|
К |
t |
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
| ||||
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
9.
Изменить положение грузов, поместить
их симметрично по краям диска. Измерить
расстояние от центра диска до центров
грузов d.
Определить время 10-ти полных колебаний
t’,
вычислить период колебаний
.
Опыт повторить 5 раз. Найти среднее
значение периода колебаний
.
Определить момент инерции диска и грузов
относительно оси, расположенной на
расстоянииd
от центра масс грузов.
10.
Найти момент инерции
грузов, центры масс которых находятся
на расстоянииd
от оси вращения
11.
Пользуясь теоремой Штейнера
,
вычислить момент инерции грузов
относительно оси, находящейся на
расстоянииd
от оси вращения. Если
,
определенные в заданиях 8 и 9, совпадут,
теорема Штейнера справедлива.
Данные занести в таблицу 5.
Таблица 5.
|
К |
t’ |
T’ |
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
|
|
|
| |||||
|
|
|
| |||||
|
|
|
|
