Таблиця 4.2

№ досліду n lі t tср Ti l2 R Ji
м с с c м2 м кг×м2
                   
               
               
               
               

 

4.7. За формулами (3.10), (4.1) розрахувати J і Т, а також обчислити квадрати відповідних відстаней l 2 встановлених на диску тіл від осі обертання. Результати внести в табл. 4.2.

 
 

4.8. На міліметровому папері побудувати графік залежності моменту інерції досліджуваного тіла J від квадрату відстані l 2. При побудові графіка початок координатних осей повинен збігатися з нулем, тобто l 2= 0 та J= 0, як вказано на рис. 3.1 . Оскільки момент інерції розташованих на диску тіл визначається за теоремою Штейнера (формулою (2.9) - типу y= a+bx, ), графік на рис.3.1 являє собою пряму лінію, проведену у середньому близько до всіх дослідних точок.

Рис.4.1

 

З формули (2.9) випливає, що маса досліджуваного тіла відіграє роль коефіцієнта ²b² при аргументі ²l 2² і може буде визначена для будь-яких двох точок А і В на прямій (див. рис.4.1) за формулою (4.1)

 

. (4.1)

Відповідно до (2.9) пряма графіка (рис.4.1) відсікає на осі ординат відрізок, який дорівнює моментові інерції J0 тіла, відносно осі що проходить через його центр інерції. Проводячи через найбільш віддалені експериментальні точки пунктирні лінії, паралельні прямій

АВ, визначити похибку вимірювання моменту інерції DJ досліджуваного тіла.

4.9 Використовуючи знайдену m та R, за відповідною

формулою (2.6) - (2.8), обчислити момент інерції досліджуваного тіла J0.теор, і порівняти його з J0 визначеним графічно (рис.4.1). Із графіка також визначити абсолютну похибку DJ0 і порівняти її з DJ0 теор.

4.10 За формулою (3.8) знайти величину k.

 

5. Контрольні запитання

1. Які фізичні властивості тіла характеризує момент інерції?

2. Як можна обчислити момент інерції твердого тіла правильної геометричної форми?

3. Сформулюйте основний закон динаміки для випадків поступального і обертального рухів.

4. Виведіть робочу формулу для визначення моменту інерції твердого тіла методом крутильних коливань.

5. Сформулюйте теорему Штейнера.

6. Від чого залежить період крутильних коливань?

7. Запишіть формулу кінетичної енергії тіла, що обертається.

 

Список літератури

1. Савельев И.В. Курс общей физики, Т.1,-М.,1989, 511 с.

2.Лабораторний практикум по физике. Ч.1. /Под ред. Базакуцы В.А. -Харьков,1969, 243 с.