Определение момента инерции маятника. Измерение диаметров валика, диска, сменного кольца и рассечет момента инерции маятника

Выполнение работы.

Упражнение №1. Определение момента инерции маятника.

1.  ажав на кнопку «Пуск» на секундомере проверить отсчет времени t – 10 раз. Результат измерений занести в таблицу №1.

Таблица№1.

Сменные кольца,г	t1	t2	t3	t4	t5	t6	t7	t8	t9	t10
389,4	1,949	1,966	1,950	1,968	1,950	1,968	1,951	1,968	1,949	1,961
257,3	1,878	1,896	1,874	1,896	1,876	1,896	1,880	1,889	1,880	1,900

Для m=389,4г           Для m=257,3г

<t>=1,958с                <t>=1,887с

Вычисление по формуле момент инерции маятника по данным экспериментальным результатам r-радиус валика, r=0,5см

Для m=389,4г=0,3894кг                                                                             

Для m=257,3г=0,2573кг

Теперь расчитаем абсолютную и относительную погрешность.

; ;  

Для t рассчитаем относительную погрешность (для m=389,4г).

;

Для m=389,4г

Для 389,4г

Для 389,4г 

Аналогичные операции повторим для времени с массой сменного кольца равной m=0,2573кг

Dr= 10^-4м

Dm=10^-4кг

Для m=0,2573кг   

Упражнение №2.  Измерение диаметров валика, диска, сменного кольца и рассечет момента инерции маятника.

1.  Измерим штангенциркулем диаметры указанных выше тел.                                        d_b=1см; d_g=8,6см;d_k=0,9см

2.  Теперь рассчитаем момент инерции I_C2 маятника и оценим погрешность.

       r=0,5

      

, где R₁=0,45, R=4,3см.

      

   для  m=389,4г               для  m=257,3г

Для   для m=389,4г   рассчитаем абсолютную погрешность:

Для   для m=257,3г

    

            Вывод: Изучил плоскопараллельное движение твёрдого тела на примере маятника Максвелла и рассчитал момент инерции маятника двумя способами (все необходимые вычисления и расчётные формулы для нахождения момента инерции маятника двумя способами приведены выше).

Контрольные вопросы.

1.  Такое движение твёрдого тела, при котором все точки описывают траектории лежащие в параллельных плоскостях.

2.  Такое движение описывается двумя уравнениями динамики:

·  Уравнением динамики центра масс

 (сумма внешних сил приложенных к телу)

·  Уравнением моментов (для описания вращательной состовляющей плоского движения)

3.  Ось проходящая через центр масс тела, которая может служить свободной осью.

4.  Уравнение моментов относительно оси, проходящей через центр масс твёрдого тела (выбран центр масс). В этом случае сумма моментов сил равна 0. Уравнение моментов принимает в этом случае такой же вид как и относительно оси, не имеющей ускорение.  

6.