Определение момента инерции твердого тела методом крутильных колебаний, страница 3

г) Проведите аналитический расчет момента инерции куба по формуле (4).

д) Найдите момент инерции ненагруженной рамки по формуле

е) Результаты исследования оформите в виде табл. 1 - 2.

Таблица 1

Результаты измерений

Таблица 2

2) Определение момента инерции исследуемого тела.

а) Закрепите исследуемое тело относительно симметричного положения в рамке крутильного маятника. Ось вращения должна проходить червя центр инерции параллельно главной оси.

б) Найдите период колебаний нагруженной рамки с исследуемым телом, Т_с.

в) Рассчитайте момент инерции рамки с телом по формуле

г) Проведите расчет момента инерции исследуемого тела по формуле

I_т = I_с - I_р

и по формуле                              I_т  

Сравните полученные результаты моментов инерции для исследуемого тела Результаты исследования оформите в виде табл.  3.

Таблица 3

Результаты исследования

д) Определите абсолютную и относительную погрешности момента инерции твердого тела по результатам проведённого эксперимента.

Относительную погрешность вычислите как

е) Окончательный результат запишите по форме  

3) Проверка теоремы Штейнера

а) Не меняя ориентацию исследуемого тела, закрепите его в рамке крутильного маятника относительно параллельной, но смещенной оси вращения, не проходящей через центр инерции.

б) Определите период колебаний рамки, нагруженной исследуемым телом по отношению к смещённой оси вращения и рассчитайте момент инерции твердого тела, аналогично пп. 2, б - г.  Результаты эксперимента оформите по аналогии табл. 3.

в) Вычислите аналитически момент инерции исследуемого тела по теореме Штейнера. Сравните полученный результат с данными эксперимента.

Необходимые исходные данные для расчета возьмите из результатов выполненного эксперимента.

Данные для расчёта:

масса куба (0,980 ± 0,001) кг, размер куба (50 × 50 × 50) мм.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) Что называется моментом инерции твердого тела? Что он характеризует?

2) Какой вид имеет основное уравнение динамики вращательного движения?

3) Как записать формулу периода колебаний физического маятника?

4) Что выражает теорема Штейнера?