Порядок виконання роботи

1. Виставити необхідну відстань R вантажів 12 від осі обертання математичного маятника. Набір значень R взяти у викладача.

2. На аналітичних терезах визначити масу m трьох кульок-снарядів.

3. Натиснувши клавішу „СЕТЬ”, включити живлячу напругу. На цифрових індикаторах з’являться цифри "0".

4.Установити маятник в такому положенні, щоб риска на мисочці 11 збігалася з нульовою поділкою шкали 14.

5. Накласти кульку-снаряд на стріляючий пристрій і закріпити його.

6. Вистрілити снаряд та вимірити максимальний кут відхилення маятника α і відстань від осі обертання маятника до точки влучення снаряду в мішень r.

7. Відхилити маятник на кут α рукою.

8. Натиснути клавішу „СБРОС”, що підготує секундомір до виміру.

9. Пустити маятник. Під час чотирнадцятого коливання натиснути клавішу “СТОП” – закінчення виміру. Зробити вимір часу t, за який відбудуться n=15 коливань маятника.

10. Повторити п. 7 – 9 двічі і знайти середнє значення часу t. Визначити період коливань T за формулою . Результати вимірювань занести в перший рядок табл. 5.1, який відповідає першому досліду.

11. Обчислити кутову швидкість v і момент інерції додаткового вантажу I1 за формулами (5.1) і (5,3) відповідно.

12. Виконати пп 4 – 11 для тієї ж кульки ще раз, але для іншої відтані R (див. п. 1), і заповнити другий рядок табл. 5.1, який відповідає першому досліду.

13. Обчислити: момент інерції I за формулою (5.2), швидкості V1, V2 за формулами (5.4). Значення V1, V2 записати у передостанню колонку табл. 5.1.

14. Обчислити V = (V1+V2)/2 і запасати у останню колонку таблиці.

15. Виконати досліди № 2, 3 з іншими кулями-снарядами, користуючись вказівками п. 4 – 14.


Таблиця 5.1

R m r a t tсер T v Ii I Vi V
1 2 3
                           
                       
                           
                       
                           
                       

5.6 Контрольні запитання

1. Дайте визначення моменту інерції.

2. Сформулюйте теорему Штейнера.

3. Запишіть основний закон динаміки обертального руху.

4. Запишіть закон збереження моменту імпульсу для даної роботи.

5. Запишіть і сформулюйте закон збереження енергії стосовно до даної роботи.

6. Виведіть робочу формулу для визначення:

кутової швидкості маятника;

моменту інерції маятника;

швидкості снаряда.

5.7 Література

1. Савельев И.В. Курс общей физики: В 2 т. – М.: Наука, 1982. – T.1. – § 29, 39.

2. Кортнев А.В., Рублёв Ю.B., Куценко А.Н. Практикум по физике. – М.: Высш. шк., 1963. – С.103.