- •1. Цель работы
- •2. Задача работы
- •3. Принадлежности
- •4. Краткие теоретические сведения
- •4.1.Основные понятия и законы
- •4.2. Основной закон динамики вращательного движения
- •4.2.1. Закон сохранения момента импульса
- •4.2.3.Вывод расчётной формулы
- •5. Описание установки
- •6. Программа работы
- •7. Порядок выполнения работы
5. Описание установки
Общий вид установки показан на рис. 4. Маятник Обербека (рис. 4) представляет собой настольный прибор, основание которого оснащено регулируемыми ножками (9), миллисекундомером (8). Маховик (3) с четырьмя крестообразными стержнями (2), по которым могут перемещаться и закрепляться в любом месте цилиндрические грузы (1) одинаковой массы. На оси маховика находятся два лёгких шкива радиусами r1 и r2. На один из них наматывается нить (4), один конец которой прикреплён к шкиву, а ко второму концу нити подвешена площадка (7), на которую могут помещаться грузы. Нить перекинута через неподвижный блок (5). При движении груза с площадкой вниз, нить разматывается и приводит в равноускоренное вращательное движение маятник Обербека. Перемещая грузы по стержням креста Обербека (изменяя расстояние от оси вращения до грузов), мы изменяем величину момента инерции креста Обербека.
3
2
4
5
1
6
5
4
2
6
7
3
1
7
h
8
9
Рис. 4
На лицевой панели миллисекундомера размещены цифровое табло и три кнопки.
Рис. 5
9
Слева направо на нём расположены кнопки:
Сброс- сброс показаний измерений- нажатие кнопки приводит к обнулению показаний цифровых индикаторов;
Пуск – кнопка держится нажатой во все время эксперимента;
Сеть- выключатель сети - нажатие кнопки вызывает включение питающего прибор напряжения.
6.Программа работы
1.Получение допуска к работе (прохождение тестового контроля).
2.Выполнение эксперимента:
• Измерение диаметра шкива.
• Измерение времени опускания груза с известной высоты.
• Вычисление момента инерции и расчет погрешности измерений.
7.Порядок выполнения работы
1.Записать с установки величину диаметра для указанного шкива.
2.Укрепить цилиндрические грузы на стержнях в самом ближнем или самом дальнем по-
ложении относительно оси вращения.
3.Положить на площадку 7 массой m1 груз известной массы m2, чтобы вращение креста было равноускоренным. Записать общую массу m (груза m2 и площадки m1), подвешенную к нити.
4.Нажать кнопку сеть.
5.Нажать кнопку пуск и, удерживая ее нажатой, наматывая нить на шкив, установить площадку с грузами на заданной высоте Н над приемным столиком.
6.Отпустить кнопку пуск. Нажать кнопку сброс и обнулить показания секундомера.
7.Нажать кнопку пуск и удерживать ее до тех пор, пока площадка с грузом не коснется приемного столика. Занести показания секундомера в таблицу отчета.
8.Пункты 6-7 повторить 5 раз. Обработать результаты наблюдений.
9.Вычислить по формуле (29) момент инерции креста Обербека. Найти его абсолютную и относительную погрешности.
10.Записать в бланк отчета окончательный результат измерений и выводы.
11.Отправить по сети бланк отчета тьютору.
10