Во всех расчетах расстояние L между опорными призмами используемого маятника принимать равным 730 мм.

6. Контрольные вопросы

6.1 Дайте определение физического маятника. В чем его отличие от математического?

6.2.Напишите формулы периода колебаний для математического и физического маятников. В каком случае их периоды равны?

6.3. Что называется приведённой длиной и центром качаний физического маятника?

6.4. В каком случае физический маятник становится оборотным?

6.5 . Какие параметры оборотного маятника достаточно измерить для определения ускорения силы тяжести?

6.6. Дайте определение теоремы Штейнера и примените её для определения моментов инерции оборотного маятника относительно осей О и О`.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА В ВИДЕ ОДНОРОДНОГО СТЕРЖНЯ

Цель работы: Определение момента инерции физического маятника.

Приборы и принадлежности :

1. Физический маятник в виде круглого однородного стержня, укрепленного на подвесе.

2. Штангенциркуль.

3. Линейка.

4. Секундомер.

Материал для изучения: Физический маятник.

Момент инерции однородных твердых тел.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Момент инерции . Моментом инерции материальной точки относительно некоторой оси называется произведение ее массы на квадрат расстояния до этой оси. В общепринятых обозначениях это записывается так . Момент инерции всего тела состоящего из n точек будет равен . Следовательно момент инерции любого твердого тела может быть представлен в виде суммы моментов инерции отдельных его частей. В этом заключается смысл аддитивности момента инерции . Например момент инерции маховика насаженного на стержень равен сумме моментов инерции маховика и стержня в отдельности.

В таблице 1 приведены моменты инерции J ₀ некоторых твердых тел правильной геометрической формы относительно оси, проходящей через центр тяжести данного тела. В случае, если ось относительно которой вращается тело смещена на расстояние d относительно оси, проходящей через центр масс и параллельна ей, то момент инерции тела определяется в соответствии с теоремой Штейнера Величина массы, входящая во все эти формулы, может быть определена либо прямым взвешиванием тела, либо расчетом через его объем и известную плотность материала из которого состоит тело по формуле:

(1)

Таблица 1

Тело	Вращение относительно оси	Момент инерции
1. Тонкий стержень длины l	перпендикулярной к стержню и проходящей через его середину
2. Круглый диск или цилиндр радиуса r	совпадающей с осью диска или цилиндра
3. Круглый цилиндр длины l и радиуса r	перпендикулярной к оси цилиндра и проходящей через его середину
4. Тонкостенная труба или кольцо радиуса r	совпадающей с осью трубы или кольца
5. Шар радиуса r	совпадающей с диаметром шара
6. Прямоугольный параллелепипед c размерами 2a, 2b и 2с	проходящей через центр и параллельной ребру 2a
7. Полый толстостенный цилиндр, r ₁ и r ₂внешний и внут- ренний радиусы	совпадающей с осью цилиндра

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Схематическое устройство установки показано на рис.1. Она состоит из стержня 1, закрепленного на подвесе 2. Период колебаний маятника определяется по электронному секундомеру.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!