Порядок виконання роботи. 1. Визначити масу першої m1i другої m2 ланки (з гвинтом і гайкою).

1. Визначити масу першої m₁i другої m₂ ланки (з гвинтом і гайкою).

2. З’єднати ланки (точку з’єднання задає викладач) так, щоб кут між ними дорівнював 0°, і визначити положення центра мас системи. Для цього жорстко з’єднану систему потрібно зрівноважити на ребрі тригранної призми. Визначити лінійкою відстань від положення центра мас до точки підвісу.

3. Підвісити систему на горизонтальну вісь так, щоб вісь пройшла через точку підвісу 1 і надати системі коливального руху. Секундоміром визначити час tдля n повних коливань системи та визначити період коливань Т=t/n. Результати експерименту записати в таблицю.

4. Досліди пунктів 2 і 3 повторити для кута 180° між ланками.

5. Для визначення відстані d за кутів 135° , 90° i 45° необхідно виконати геометричну побудову (див. рис. 2) на підставі таких вимірювань: а) методом, описаним у пункті 2, визначити положення центра мас ланок АВ i СД (точки А₁ і В₁) б) виміряти відстань А₁О=d₁ від центра мас першої ланки АВ до точки підвісу 0;

в) виміряти відстань В₁О₁=d₂ від центра мас другої ланки (разом з гвинтом і гайкою) до точки з’єднання ланок; г) на міліметровому папері виконати побудову згідно з рис. 2, де у довільно вибраному масштабі відкладені: АВ – довжина першої ланки, СД – довжина другої ланки розташованої під відповідним кутом a; точка О – точка підвісу, точка О₁ – точка з’єднання ланок, точка А₁ - положення центра мас першої ланки, точка В₁ – положення центра мас другої ланки. Центр мас дволанкової системи (точка О₂), вірогідно, лежить на лінії, яка з’єднує центри мас обох ланок (лінія А₁ В₁) і ділить відстань між ними на частини, які обернено пропорційні до мас ланок. Положення точки О₂ визначають так: із точки А₁ проводять у довільному масштабі та в довільному напрямі відрізок А₁А₂, пропорційний масі m₂ ланки СД, а з точки В₁ у протилежному напрямі в тому самому масштабі – відрізок В₁ В₂, пропорційний масі m₁ ланки АВ. Точка О₂ перетину прямих А₁В₁ i А₂В₂ i буде центром мас дволанкової системи.

6. Повторити дослід згідно з п. 2. для кутів, зазначених у п. 4.

7. Обчисліть момент інерції дволанкової системи для усіх значень кута та оцініть точність отриманих результатів.

Контрольні запитання

1. Що називають центром мас системи, яка складається з двох матеріальних точок; n матеріальних точок?

2. Запишіть формулу, за якою визначають радіус-вектор центра мас системи матеріальних точок.

3. Що називають моментом інерції матеріальної точки; твердого тіла?

4. Який тип руху виконує центр мас замкненої механічної системи?

5. Обчислити момент інерції однорідного стрижня відносно осі, що проходить:

а) через один із його кінців;

б) через центр мас.

6. Що називають фізичним маятником?

7. Що називають моментом сили?

8. Як спрямований вектор моменту сили?

9. Запишіть рівняння моментів для випадку обертання тіла навколо нерухомо закріпленої осі.