Лабораторна робота "Маятник Максвела"

Про матеріал

Інструкції лабораторних робіт мають контрольні запитання та додаткові завдання, які дадуть змогу зрозуміти cyтъ фізичних явищ, що вивчались в роботі.

Перегляд файлу

лабораторна робота № 2

Визначення моменту інерції маятника максвелла

Мета: визначити експериментально і розрахувати теоретично момент інерції маятника Максвелла.

Обладнання: маятник Максвелла, штангенциркуль, секундомір, лінійка учнівська. а

Література: [8]§10-§13

Маятник Максвелла - це пристрій, що складається з масивного диска, симетрично і жорстко закріпленого на горизонтальній осі, підвішеною на двох нерозтяжних нитках. Виведений зі стану рівноваги маятник може здійснювати коливальні рухи у вертикальній площині.

Для виведення маятника Максвелла з положення рівноваги нитки акуратно намотуються на вісь від кінців до середини.
Маятник Максвелла складається з маховика (1), закріплений на валу(2) і підвішений на біфілярній підвісці(3) до кронштейна (рис. 1). Момент інерції маятника можна змінювати за допомогою кілець, які накладаються на маховик (рис.1).

$C:\Documents and Settings\UserPC\Рабочий стол\2.jpg$

Маятник Максвелла піднятий на деяку висоту h, має потенціальну енергію mgh. Якщо маятник з такого положення відпустити, то він, опускаючись вниз, здійснює складний поступально – обертальний (плоский) рух. Під час руху вниз потенціальна енергія маятника зменшується і перетворюється в кінетичну енергію поступального руху.

де –кінетична енергія обертального руху.

Остаточна формула для визначення моменту інерції маятника Максвелла:

де - діаметр валу маятника;

g - прискорення вільного падіння;

h - висота, на яку піднятий маятник;

t - час опускання маятника;

m - загальна маса маятника, m=m₀+m_м;

m₀- маса валу маятника;

m_м- маса маховика.

1. Рівномірно намотати з двох кінців на вал маятника нитки і
зафіксувати маятник у верхньому положенні.

2. Одночасно ввімкнути секундомір та відпустити маятник.

3. Учнівською лінійкою виміряти висоту падіння маятника, як
     відстань між крайніми нижніми точками у верхньому і
     нижньому положенні маятника.

4. Повторити 5 разів. Результати розрахунків занести в табл. 1.

5. Виміряти штангенциркулем діаметр валу, маховика.
Результати розрахунків занести в табл. 3. Заповнити табл. 2
(величини відносних мас подані на кільці валу і маховика).

6. Перевівши результати вимірювань всіх величин в одиниці
     СІ, згідно з формулою для моменту інерції визначити
     величину J:

7. Результати розрахунків занести в табл.4.

Таблиця №1

№	t₁,c	t₂,c	t₃,c	t₄,c	t₅,c	t_сер,c	h,мм
1
2

Для обчислень:

Таблиця №2

m₀,кг	m_м,кг

Таблиця №3

d₀,мм	d_м,мм

Таблиця №4

№	J, кгм²
1
2

Контрольні

питання

1.Що називають моментом інерції тіла?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Як визначається момент інерції тіла?

3. Що називають маятником Максвелла?

4. Задача

Визначити момент інерції велосипедного колеса діаметром 67 см. Якщо відомо маса обода колеса з покришкою становить 1,3 кг.

Висновок:

Оцінка ______________ _________________

Зауваження

docx

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Товстік Жанна Вікторівна