Проверка основного закона вращательного движения на маятнике Обербека (лабораторная работа)

МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКА

Раздел «Механика»

Методические указания

к выполнению лабораторной работы № 1.6

Проверка основного закона вращательного движения

на маятнике Обербека

для студентов дневного и заочного отделений специальностей:

6.070104	Судовождение; Судовождение и промрыболовство; Эксплуатация судовых энергетических установок;
6.050702	Электрические системы и комплексы транспортных средств;
6.051701	Технология хранения, консервирования и переработки рыбы и морепродуктов;
6.050502	Оборудование перерабатывающих и пищевых производств;
6.040106	Экология и охрана окружающей среды
6.090201	Водные биоресурсы

Керчь - 2005

Содержание

1	Теоретические сведения
2	Выполнение работы
3	Таблицы
4	Вопросы, которые необходимо знать для выполнения работы
5	Список использованной литературы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.6

ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ЗАКОНА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
НА  МАЯТНИКЕ  ОБЕРБЕКА

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

Оборудование и материалы: маятник Обербека со шкалой, секундомер, набор грузов, штангенциркуль.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  СВЕДЕНИЯ

Схема маятника Обербека изображена на рис. 1. Он представляет собой крестовину из четырех стержней 1 одинаковой длины и массы, вдоль которых могут перемещаться грузы 2, крепящиеся к стержням винтами 3. Стержни закреплены на втулке, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси О. На втулке имеется двухступенчатый диск 4 с намотанной на нем тонкой легкой нерастяжимой нитью, к свободному концу которой привязан груз 5.

Если дать возможность грузу опускаться, то крестовина начнет вращаться по законам динамики вращательного движения. Обозначим через J момент инерции маятника Обербека, через m – массу груза 5, через r – радиус диска 4. Учитывая, что груз 5 испытывает действие двух сил – силы тяжести  и силы , равной силе натяжения нити , найдем ускорение его движения из второго закона Ньютона (управления движения груза в вертикальном виде):