Маятник Максвелла (лабораторная работа)

МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

КЕРЧЕНСКИЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ФИЗИКА

Раздел «Механика»

Методические указания

к выполнению лабораторной работы № 1.7

Маятник Максвелла

для студентов дневного и заочного отделений специальностей:

6.050502   Инженерная механика;

6.051701   Пищевые технологии и инженерия;

6.070104   Морской и речной транспорт;

6.050702   Электромеханика;

Керчь - 2005

Содержание

ЛАБОРАТОРНАЯ   РАБОТА  № 1.7

МАЯТНИК  МАКСВЕЛЛА

Цель работы: проверить выполнение основного закона вращательного движения с помощью маятника Максвелла, сравнив теоретически и экспериментально полученные значения моментов инерции маятника.

Оборудование и материалы: маятник Максвелла, опорная площадка, измерительная линейка, секундомер, три утяжеляющих кольца.

Теоретические сведения

Упрощенный вид установки для изучения маятника Максвелла и измерения его момента инерции представлен на рис. 1. Маятник состоит из цилиндрической оси 1, диска 2, дополнительного кольца с прорезью 3 и двух нитей одинаковой длины 4. Концы нитей закреплены на опорной площадке 5.

Принцип действия прибора основан на законе сохранения энергии. В начальном состоянии обе нити намотаны на ось, маятник поднят к опорной площадке и удерживается около нее. После опускания под действием силы тяжести и силы натяжения нитей маятник начинает вращаться и опускаться вниз. При этом потенциальная энергия маятника переходит в кинетическую энергию вращательного движения и кинетическую энергию поступательного движения центра масс маятника. Если центр масс маятника опустился на расстояние h, то по закону сохранения энергии:                                           ,                                                                                               (1)