Изучение динамики вращательного движения и измерение осевых моментов инерции твердых тел на маховике Обербека: Методические указания к лабораторной работе, страница 5

8.  Надёжно закрепите винтами четыре муфты 2 массой  на                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             концах стержней на одинаковом расстоянии  от оси вращения. Измерьте трижды расстояния между центрами взаимопротивоположных муфт, вычислите среднюю величину . Значения  и  занесите в таблицу.

9.  Проделайте опыты с вращением маховика с муфтами на концах стержней (как в п.п. 7) и занесите значения  и h в таблицу.

10.  Закрепите муфты  примерно на серединах стержней. Измерьте расстояния от центров грузов до оси вращения . Проделайте опыты с вращением маховика с муфтами на серединах стержней (как в п.п. 7,9) и занесите значения  и  в таблицу.

11.  Закрепите муфты как можно близко к оси вращения маховика. Измерьте расстояния от центров муфт до оси вращения . Проделайте опыты с вращением маховика (как в п.п. 7,9,10) и занесите значения  и  в таблицу.

Масса платформы = ….. (кг), d = ….. (м), h = ….. (м)

Муфты массой = ….. (кг) размещены:

Сняты со стержней

Вблизи оси маховика(м)

На середине стержней (м)

На концах стержней (м)

Время опускани платформы t(c)

=

=

=

Момент инерции

=

=

=

=

Обработка результатов измерений.

1.  Для всех проделанных в п.п. 7,9,10,11 опытов рассчитайте по формуле (21) значения осевых моментов инерции маховика без муфт и маховика с муфтами на концах и середине. Определите их средние значения, абсолютную и относительную ошибки измерения.

2.  По данным опытов п.п. 9,10,11 рассчитайте по формуле (23) значения осевых моментов инерции четырёх вращающихся муфт .

3.  Считая муфты  материальными точками, по формуле (24) вычислите теоретические значения моментов инерции  четырёх вращающихся муфт. Значения <r> возьмите из данных опытов п.п. 9,10,11.

4.  Рассчитайте величину относительной расходимости теоретических и опытных значений  и  для каждого опыта по формуле  и сравните её с относительной ошибкой косвенных измерений осевого момента инерции, расчитанной для каждого опыта по формуле

5.  Постройте графики зависимости  от  и дайте пояснение по их различиям.

Контрольные вопросы.

1.  Какое движение твёрдого тела называется вращательным?

2.  Что называется угловым ускорением вращательного движения?

3.  Как связаны между собой касательное и угловое ускорения точек тела?

4.  Как направлены векторы угловой скорости и углового ускорения?

5.  Что называется моментом силы?

6.  Что называется плечом силы?

7.  Как вычисляется модуль и определяется направление вектора момента силы?

8.  Как определяется момент  силы натяжения нити при вращении маховика Обербека?

9.  Что называется моментом инерции тела?

10.  Как изменяется момент инерции маховика Обербека при перемещении    муфт с середины стержней на их конец?

11.  Как вычисляется момент инерции для материальной точки и тела правильной геометрической формы?

12.  Что называется осью инерции?

13.  Какие оси называются главными осями инерции?

14.  Что называется главным моментом инерции?

15.  Что называется эллипсоидом инерции и какие тела называются динамически эквивалентными?

16.  В чём состоит основной закон динамики вращательного движения?

17.  Что называется моментом импульса точки твёрдого тела?

18.  Как направлен вектор момента импульса?

19.  В чём состоит закон сохранения момента импульса для замкнутых систем?

Список рекомендованной литературы.

1.А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. Курс физики. –М., Высшая школа, 2000, – 718 с.

2. Т. И. Трофимова. Курс физики. – М., Высшая школа, 2000, – 512 с.

Содержание.

                                                                                      стр.

Цель работы ............................................................................3

Введение..................................................................................3

Постановка задачи..................................................................13

Порядок выполнения работы ...............................................18

Обработка результатов измерений ......................................20

Контрольные вопросы ..........................................................21

Список рекомендованной литературы ................................22

Учебно-методическое издание

М а р ч е н к о  В л а д и м и р  И о с и ф о в и ч

Изучение динамики вращательного движения и измерение осевых моментов инерции твердых тел на маховике Обербека

Методические указания к выполнению

лабораторной работы  №104

___________________________________________________

Подписано к печати            Заказ №       Формат 60´84´21/16     

Усл. печ. л.                           Изд. №                          Тираж 300                                 

___________________________________________________                                                                                                                                   

127994, Москва, ул. Образцова, 15.      Типография МИИТа