Определение момента инерции диска и сил трения в подшипниках

Министерство образования Российской Федерации

Красноярский Государственный  Технический   Университет

Филиал  КГТУ в городе Железногорске

Кафедра естественнонаучных дисциплин

Лабораторная работа № 3

 “Определение момента инерции диска и сил трения в подшипниках”

Выполнил: студент Самутичев К.В.

       Проверил: ст. преподаватель Хобякова Л.И. 

2003-04 Учебный  год

Лабораторная работа № 3

“Определение момента инерции диска и сил трения в подшипниках”

Цель работы: экспериментально определить момент инерции диска и сравнить с теоретической величиной момента инерции.

Оборудование:  металлический диск, штангельциркуль, набор грузов, секундомер.

Теория метода:

Под действием силы тяжести груза m диск приходит во вращательное действие, в результате чего нить разматывается и груз опускается с высоты h. Это означает, что в начальный момент система обладала запасом потенциальной энергии E=mgh. При отпускании груза m с высоты h его потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию системы и совершает работу против сил трения.

 (1).

После того, как тело опустится на полную длину h, диск будет вращаться по инерции и нить начнет  наматываться на шкив.

В результате этого груз поднимается на высоту h₂. На высоте h₂ система будет обладать потенциальной энергией W_п.=mgh₂.Убыль потенциальной энергии равна работе по преодолению силы трения: mgh₁-mgh₂=f(h₁+h₂) (2) откуда  (3).Зная радиус шкива, можно выяснить момент сил трения:  (4), где r-радиус шкива. Так как движение системы равноускоренное, то V=at и , где t-время движения груза при опускании его с высоты h₁.Значение конечной скорости равно:  (5).

Угловая скорость равна , тогда  (6).Подставим (3), (5), (6) в (1) получим формулу для расчета момента инерции диска:

 (7).

Опыт №1:

m	h1	h2	t	M	I

Опыт №2:

m	h1	h2	t	M	I