Проверка основного уравнения динамики вращательного движения на маятнике Обербека: Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Общая физика", страница 2

1.5. По данным предыдущих таблиц рассчитать средние значения угловых ускорений e  и вращающих моментов М  по формулам (6) и (7) для радиусов  r₁  и  r₂. Результаты занести в таблицу (форма таблицы приведена ниже).

Зависимость углового ускорения от момента сил

mi	r1		r2
	Mi	ei	Mi	ei

1.6. Рассчитав доверительные интервалы De и DM для выбран­ной доверительной вероятности, построить графики зависимости e = e(М).

1.7. Сделать вывод вывод.

2. Измерение момента инерции маятника  Á₀ :

2.1. По результатам пунктов 1.1 и 1.2 для шкива радиуса r₁ по формуле (9) вычислить момент инерции Á₀ и доверительный ин­тервал  DÁ₀.

2.2. Рассчитать Á₀  по аналогичным результатам для шкива радиусом r₂ (п.1.4).  

2.3. Сравнить Á₀, полученные при работе со шкивом радиусом r₁, с Á₀   , полученным при работе со шкивом радиусом r₂.

3. Проверка зависимости  e = e(Á):

3.1. Поместить на концы двух противоположных спиц грузы мас- сой m₀ и измерить расстояние от центра грузов до оси маятника.

3.2. Положив груз массой m  на площадку, измерить время движения площадки до выбранного уровня отсчета.

3.3. Не меняя массу груза на площадке при различных расстоя­ниях грузов R_i до оси вращения маятника, измерить соответствующее время движения платформы. Результаты занести в таблицу по форме, приведенной ниже:

Результаты измерений

Ri	r1 =       ,        2m0 =
	t1	t2	t3	t4	t5	tср

3.4. Поместить грузы m₀  на две оставшиеся спицы и повторить измерения согласно пункту 3.3. Результаты занести в таблицу (фор­му таблицы смотрите ниже). При выполнении этой части работы следить за тем,  чтобы расстояние от грузов m₀ до оси маятника было одинаковыми при проведении отдельного измерения.

Результаты измерений

Ri	r1 =       ,        4m0 =
	t1	t2	t3	t4	t5	tср

3.5. Для каждого положения грузов R_i измерение времени провести не менее пяти раз и по усредненным значениям рассчитать уг­ловые ускорения м моменты инерции маятника по формулам (7) и (10). Результат занести в таблицу по нижеприведенной форме:

Зависимость углового ускорения от момента  инерции

Ri	2m0			4m0
	ei	Ái	Ái-1	ei	Ái	Ái-1

3.6. Рассчитав доверительные интервалы De и D(Á_i^-1), построить графики зависимости  e = e(Á_i^-1) для  2m₀ и 4m₀.

3.7. Сделать вывод о зависимости e = e(Á).

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При исследовании зависимости e = e(Á). следует тщательно закреплять вращающиеся на спицах грузы. Сорвавшийся со спи­цы груз имеет достаточно большую скорость.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ

1. Какие утверждения основного уравнения динамики вращательного движения твердого тела будете проверять?

2. Как будете изменять момент инерции маятника и момент сил, действующих на маятник?

3. Какие непосредственные измерения будем проводить?

4. В каком виде будете представлять результаты измерения?

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ

I. Моменты каких сил действуют на маятник?

2. Каков физический смысл величин, встречающихся в краткой теории работы?

3. В каком случае маятник вращается равномерно? Равноускоренно? Равнозамедленно?

4. Могут ли графики зависимости e = e(М) и e = e(Á_i^-1) проходить не через начало координат? Объяснить.

5. Можно ли выполнить лабораторную работу, помещая на спицы нечетное число грузов? Объяснить.

6. Дать оценку изменения момента инерции маятника при учете конечных размеров грузов m₀ сравнимых с расстоянием до оси вращения.

7. Являются ли полученные графические зависимости "условием необходимым и достаточным" для проверки основного уравнения динамики вращательного движения тела?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

I. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.1. – М.: Наука, 1977. 416 с.

2. Лабораторные занятия по физике / Под. Ред. Л.Л.Гольдина. - М.: Наука, 1983. -704 с.

Составители:

Валерий Александрович Рыбянец,

Владимир  Никитович Березовский

ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДМЖЕНИЯ НА МАЯТНИКЕ ОБЕРБЕКА

(Методические указания к выполнению лабораторной работы

по курсу "Общая физика")

Утверждены на заседании кафедры физики 24 апреля 1985 г., протокол № 286, и одобрены методической комиссией

Редактор Браташова 0.3.

.——————————————————————————————

Подписано в печать 18.11.1985 г.  Формат бумаги 60х84 1/16 Усл.печ.л. 0,70. Уч.-изд.л. 0,78. Тираж 200 экз. Заказ 619 Бесплатно