Лабораторная работа №. Цель работы:__. Лабораторная работа № 1.05. Изучение вращательного движения. Краткая теория

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Приднестровский Государственный Университет им. Т.Г. Шевченко

Лаборатория физического практикума

Лабораторная работа №______

Тема:______________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Цель работы:________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Выполнение лабораторной работы:

дата______________________

Подпись___________________

Работу выполнил Работу проверил

студент Гр.___________ доцент кафедры ОТФ

_____________________ __Чебан В.Н._ ___________________

Ф.И.О.

Тирасполь 2020 г.

Приднестровский Государственный Университет

имени Т. Г. Шевченко

Кафедра общей и теоретической физики

Лаборатория общего

физического практикума

Раздел: МЕХАНИКА

Лабораторная работа № 1.05

Тема: Изучение вращательного движения

Тирасполь – 2020

Лабораторная работа № 1.05

Изучение вращательного движения

Цель работы: экспериментальная проверка основного уравнения вращательного движения.

Приборы и принадлежности: маятник Обербека, секундомер, штангенциркуль, миллиметровая линейка.

Краткая теория

Целью работы является экспериментальная проверка основного уравнения вращательного движения

, (1)

где I момент инерции тела; - угловое ускорение; сумма (векторная) моментов сил, приложенных к телу.

Прибор - маятник Обербека, применяемый в настоящей работе, изображен схематически на рис. 1. Он представляет собой крестовину из двух стержней, проходящих через диск с осью вращения. На стержни одеты одинаковые грузы массой т, которые могут быть закреплены на различных расстояниях от оси вращения. Два легких шкива с различными радиусами r₁ и r₂ насажены на ось вращения маятника. На шкив наматывается шнурок, к свободному концу которого прикрепляется груз массой т₁. Под его действием шнурок разматывается и приводит маятник в равноускоренное вращательное движение. Положение груза т₁ отмечается по шкале с делениями. Угловое ускорение может быть определено из основного уравнения вращательного движения (1):

. (2)

Угловое ускорение может быть найдено путем измерения высоты h и времени t падения груза:

так как

. (3)

, (4)

где ускорение груза .

Определим силу, действующую на шкив, равную силе натяжения шнурка (силой трения пренебрегаем):

. (5)

Тогда вращательный момент

. (6)

Если момент инерции крестовины равен I₀, то момент инерции всего маятника может быть найден как сумма моментов инерции крестовины и грузов. Размеры грузов малы по сравнению с расстоянием R от оси вращения до центров масс, поэтому используя теорему Штейнера можно записать

. (7)

Момент инерции крестовины находится по формуле

, (8)

где L₀ - длина одного из стержней крестовины; т₀ - масса одного стержня.

Подставляя выражения (3), (6) и (8) в (2), получим

. (9)

12 Следующая ⇒

Лабораторная работа №__. Цель работы:____. Лабораторная работа № 1.05. Изучение вращательного движения. Краткая теория

Лабораторная работа №. Цель работы:__. Лабораторная работа № 1.05. Изучение вращательного движения. Краткая теория