Порядок выполнения работы
1. Измерить с помощью штангенциркуля радиус вала, на который наматывается нить с грузом.
2. Намотать на вал нить с прикрепленным к свободному концу грузом Р массой m. Установить груз на высоте h1. Высоту отсчитывать от наиболее низкого положения, на которое может опуститься груз.
3. По секундомеру определить время движения груза от верхней точки до низшего положения. Не останавливая груз, определить, какой путь h2 пройдет груз, поднимаясь вверх по инерции за счет кинетической энергии маховика.
4. Результаты измерений занести в таблицу 1.
5. Пункты 3 и 4 повторить 4-5 раз (меняя начальную высоту h1 по указанию преподавателя)
6. По формулам (2) и (5) рассчитать силу трения в опоре и момент инерции махового колеса.
7. Рассчитать погрешность измерения одной из двух найденных величин (по указанию преподавателя).
Таблица 1 - Запись результатов измерений и вычислений
№ |
R,м |
m,кг |
h1,м |
h2,м |
t,с |
I,кг·м2 |
f, Н |
Результат |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|
|
|
|||
5 |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Какой физический смысл момента инерции тела?
2. Чему равняется момент инерции материальной точки и тела?
3. Запишите основной закон динамики для вращательного движения.
4. Какие силы называются консервативными? Какие неконсервативными?
5. Какая механическая система является замкнутой?
6. Какие виды механической энергии Вы знаете? Чему равняется каждая из них?
7. Запишите закон сохранения энергии для данной системы тел при движении груза: только вниз? вниз, а потом вверх?
8. Каким будет характер движения махового колеса при отсутствии трения в опоре?
9. Как определить линейные и угловые кинематические характеристики движения тел в данной работе?
10. Получите формулы для расчета силы трения и момента инерции, используемые в данной работе.
Лабораторная работа № 104 проверка основного закона динамики вращательного движения на маятнике обербека
Цель работы: Изучение и проверка основного уравнения динамики вращательного движения.
Приборы и принадлежности: маятник Обербека, секундомер, штангенциркуль, два груза, рулетка.
Основные требования к теоретической подготовке: При подготовке к лабораторной работе необходимо проработать разделы курса общей физики "Основной закон динамики вращательного движения", "Закон сохранения энергии для поступательного и вращательного движений" и методические указания к данной работе.