Выполнение работы

1. Грузы m₁ на маятнике Обербека (крестовине) закреплены на некотором одинаковом расстоянии R от оси вращения (рис.2).

2. Измерить расстояние R от оси вращения до центра масс груза m₁.

3. Намотать нить на шкив крестовины и последнюю придерживать рукой.

4. Подвесить к нити груз массой m (100, 200 или 300 гр) и совместить нижнюю часть груза с верхней меткой на стене.

5. Дать возможность грузу массой m опускаться. Измерить время движения t груза на расстоянии h = 0,5 м от верхней до нижней меток на стене.

6. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Измерения провести при двух различных грузах массой m по 3 раза с каждым при h=const.

По формулам 11, 12, 13 (см. ниже) по средним значениям «t» вычислить линейное ускорение « a», угловое ускорение «», вращающий момент « M», действующий на маятник и по формуле «14» момент инерции, найденный практически –

- « J_практ ».

  (12)

где r – радиус шкива, на который наматывается нить.

  (13)

  J_практ = М /  (14)

Вычислить теоретически момент инерции «J_теорет» по формуле (15) и сравнить с результатом в пункте 8 (формула 14).

  (15)

Сравнивая J_практ = М /  , найденный из основного уравнения динамики вращательного движения (= M/J), с его теоретическим значением в работе проверяется справедливость основного уравнения динамики вращательного движения  = M/J.

1. Вычислить абсолютную по формуле (16) и относительную по формуле (17) погрешность измерений для одной из серий результатов.

Таблица 1

№	R, м	m, кг	t, с	м/с^2	a/r 1/с^2	M=m(g-a)r, Н^.м	кг^.м^2	кг^.м^2
1
2
3
Cр
4
5
6
Ср

Вычисление погрешностей

1. Абсолютная погрешность измерения практического значения момента инерции маятника Обербека: , (16)

где .

2. Относительная погрешность измерения практического значения момента инерции маятника Обербека:

  (17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2

Маятник Обербека

 

 m₁=154 г =0,154 кг– масса каждого груза на стержне,

 m₂ =184 г=0,184 кг – масса каждого из 2-х стержней,

 l =52 cм=0,52 м – длина стержня,

 r =1 см=0,01 – радиус шкива,

 g =9,8 м/с², h =0,5 м, h =1см.