8. Описание экспериментальной установки

В лабораторной установке на барабане имеется два шкива с различными диаметрами D₁ и D₂. Время движения груза t измеряется электронным секундомером, включение которого производится кнопкой «Пуск», а остановка происходит по сигналу фотодатчика. Груз опускается на расстояние x измеряемое вертикально закрепленной линейкой. Установка имеет электромеханическое тормозное устройство, управление которого осуществляется по сигналу фотодатчика.

2.9.1.

опыта	x, м	m, кг	t, с	, с	ε, рад/с^2	Мсопр, Нм	I1, кгм2
1	0,4	0,062	3,01	3,02	3,9	0,06	0,00085
2			3,06
3			2,98
4		0,095	2,38	2,39	6,2		0,00091
5			2,40
6			2,38
7		0,041	3,85	3,85	2,35		0,00077
8			3,84
9			3,85

Таблица 1

По графику 1 =15г

№ опыта	x, м	m1, кг	r, м	r^2, м	t, с	ε, рад/с^2	I, кг·м2
1	0,4	0,062	0,14	0,0196	7,26	0,67	0,005
2
3
4			0,08	0,0064	5,17	1,33	0,003
5
6
7			0,18	0,0324	8,91	0,45	0,007
8
9

Таблица 2

2.9.2. Расчет момента инерции маятника Обербека при различных грузах проводим по методике, изложенной в (2.7).

1. Приступив к работе, снять грузы m₁ со стержней, если они там находятся.

2. Заранее выберать отметку (например, 50см), от которой начнется движение груза т.

3. Вращая маятник рукой, намотать нить на шкив большего диаметра, следя, чтобы груз т достиг выбранного положения.

4. Включить электронный секундомер.

5. Провести первый опыт, используя в качестве груза, тянущего нить, только одну подставку массой т_под без подгрузков. Предварительно нажатием кнопки «Режим» установите режим №1 (светится индикатор «Реж.1»). Затем нажмите кнопку «Пуск». При этом отключится тормозное устройство, удерживающее маятник, и одновременно включится секундомер. При включенном режиме №1 секундомер в момент прохождения грузом нижней точки автоматически остановится, причем одновременно сработает тормозное устройство

6. Провести три опыта, поместив на подставку сначала один, а затем сразу два подгрузка. Результаты измерений внесите в таблицу 1.

7. По формуле (4) рассчитать величину углового ускорения ε для соответствующих значений т.

8. Построить зависимость ε(m). Определить из графика по точке его пересечения с осью абсцисс значение т₀, при котором ε=0.

9. Рассчитать по формуле (7) величину момента сил сопротивления М_сопр.

10.Вычислить по формуле (8) значение момента инерции барабана со стержнями I₁

11. Закрепить грузы m₁ на стержнях маятника на равном расстоянии r от оси вращения и определить это расстояние, используя деления нанесенные на стержни и указанные около установки исходные данные.

12. Провести измерения времени t опускания груза массой т, для одной и той же высоты падения при трёх различных расстояниях r от оси вращения.

13. Вычислить моменты инерции маятника с грузами на стержнях по формуле (8) при различных расстояниях r. При этом, как показали предварительные опыты, можно с допустимой точностью использовать в качестве величины т₀ ее значение, найденное ранее для крестовины без грузов на спицах.

14. Сравнить полученные данные со значениями момента инерции, вычисленными по формуле (1) для соответствующих значений r.