Порядок виконання роботи. 1. Визначте момент інерції не навантаженої платформи

1. Визначте момент інерції не навантаженої платформи . Для цього потягніть та відпустіть шнур. Виміряйте секундоміром час повних коливань ( =20) і визначте .

2. Знаючи (сталі параметри платформи) та , обчисліть за формулою (5) момент інерції .

3. Покладіть на платформу досліджуване тіло масою так, щоб вісь крутильних коливань трифілярного підвісу проходила через його центр мас. Виконайте вимірювання, аналогічні до описаних у пункті 1, визначте період та обчисліть за формулою (6) момент інерції системи “платформа + тіло”

.

Оскільки момент інерції системи – величина адитивна , то = і момент інерції досліджуваного тіла відносно осі, яка проходить через його центр мас,

= .

4. Покладіть на платформу два таких тіла симетрично до осі крутильних коливань на відстані від неї. Виконайте вимірювання, аналогічні до описаних у пункті 1, визначте період та обчисліть новий момент інерції системи

.

Позначивши момент інерції одного з тягарців відносно осі крутильних коливань платформи через , отримаємо

= .

5. Порівняйте експериментально отримане значення моменту інерції з його значенням , обчисленим за теоремою Гюйгненса - Штейнера :

= .

6. Вимірювання часу 20 повних коливань виконайте п’ять разів.

Результати запишіть у таблицю. Оцініть точність експерименту. Зробіть відповідні висновки.

Контрольні запитання

1. Що називають моментом інерції твердого тіла?

2. Які коливання називають гармонічними?

3. Запишіть вираз для зміщення під час гармонічних коливань.

4. Запишіть формулу для кінетичної енергії обертального руху.

5. Сформулюйте закон збереження механічної енергії.

6. Запишіть закон збереження механічної енергії для трифілярного підвісу, який виконує крутильні коливання.

7. Сформулюйте та доведіть теорему Гюйгненса – Штейнера.

8. Виведіть формулу для періоду коливань трифілярного підвісу.

9. Що називають кутовою швидкістю; кутовим прискоренням?