Экспериментальная часть

Упражнение 1. Расчет момента инерции.

К установке прилагаются данные о размерах и массах дисков и цилиндрических грузов. Рассчитайте величины моментов инерции дисков 1 и 5 (см. рисунок) и грузов 6 относительно их осей симметрии, используя формулу (3). Запишите результаты расчета в лабораторный журнал.

Затем, применив теорему Штейнера (6), рассчитайте момент инерции верхнего диска с находящимися на нем в разных положениях грузами по формуле

,

где- момент инерции верхнего диска относительно оси вращения;- момент инерции груза относительно оси, проходящей через его центр масс;- число грузов;- масса одного груза;- расстояние от оси вращения до центра масс груза.

Для увеличения числа значений момента инерции расчет проведите для двух () и четырех () грузов, расположив их симметрично относительно оси вращения. Значенияизмерьте с помощью штангенциркуля и миллиметровой линейки.

Количество значений момента инерции одного верхнего диска и диска с грузами определяет количество экспериментальных точек (согласуйте его с преподавателем).

Результаты расчетов занесите в форму табл.1.

Форма таблицы 1

Результаты расчетов

Обозначение				…		…

В таблице использованы следующие обозначения:- момент инерции нижнего диска;- момент инерции верхнего диска без грузов;-- моменты инерции верхнего диска с грузами.

Упражнение 2. Экспериментальная проверка закона сохранения момента импульса.

• Включите электронный миллисекундомер.

• Приподняв за ручку верхний диск (без грузов или с установленными в разных положениях грузами), приведите во вращение нижний диск с помощью выступающих штырей.

• Нажмите и отпустите кнопку ″Сброс″. При совершении диском одного оборота на табло миллисекундомера высветится значение периода вращения.

• Быстро запишите или запомните этот результат и отпустите верхний диск. Сразу после этого нажмите и отпустите кнопку ″Сброс″. После совершения одного оборота на табло высветится значение периода вращения системы дисков (без грузов или с ними).

Измерения повторите не менее трех раз для всех рассчитанных в соответствии с табл.1 значений момента инерции верхнего диска.

Результаты измерений занесите в форму табл.2.

В верхней строке формы табл.2 надо записать значения отношений моментов инерции: . Далее следуют значения периодов вращения одного нижнего дискапериода вращения системы дискови их отношения

Рассчитайте среднее значение этих отношений и их погрешности (для неизменных значений моментов инерции) и занесите в предпоследнюю и последнюю строки формы табл.2.

Форма таблицы 2

Результаты измерений

	1	2	3	1	2	3	1	2	3
,с
,с

Постройте график зависимости отЛинейность этого графика свидетельствует о выполнении закона сохранения момента импульса в данном эксперименте.