 |
Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н А Я Ч А С Т Ь
|
|
|
|
УПРАЖНЕНИЕ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ ПРИБОРА.
1) Включить шнур питания установки в сеть 220В и нажать кнопку “СЕТЬ” на лицевой панели секундомера. При этом на обоих индикаторах должны высветиться нули.
2) Закрепить в рамке 3 тело с известным моментом инерции (большой цилиндр). Для этого, освободив винты 3б, подобрать высоту перемычки 3а по высоте цилиндра, закрепить ее винтами 3б и зафиксировать ось цилиндра, зажав его винтом 3в.
3) Отжав кнопку “ПУСК”, если она была нажата, повернуть рамку вокруг направления нити так, чтобы флажок на нижнем конце рамки притянулся к электромагниту 5.
4) Измерить период крутильных колебаний, для чего, нажав последовательно кнопки “СБРОС” и “ПУСК”, освободить рамку, которая начнет колебаться. По прошествии достаточно большого числа колебаний (не менее 10-ти) нажать кнопку “СТОП”. По индикатору “ВРЕМЯ, с”, отсчитываем время колебаний t, а по индикатору “ПЕРИОДЫ” – число n полных колебаний. Период колебаний находим по формуле:
Измерения проводим три раза, повторяя п.п.3 и 4.
5) Снять с рамки эталонное тело, для чего нужно последовательно ослабить винты 3в и 3б, провести измерение периода крутильных колебаний пустой рамки в согласии с п.п.3 и 4.
Результаты измерений занести в табл.1
Таблица 1
| № п/п | Рамка с эталоном | Пустая рамка | А
| I p
| ||||
| n | t, c | T 0, c | n | t, c | T p, c | |||
T 0ср= T pср=
6) по формулам (5) вычислить постоянные А и I p, используя средние значения периодов, и занести их в конец табл.1.
Момент инерции эталонного цилиндра 
.
УПРАЖНЕНИЕ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИССЛЕДУЕМОГО
|
|
|
ТЕЛА.
1) Действуя по п.2 упр.1, закрепить в рамке исследуемое тело (меньший цилиндр).
2) Провести, согласно п.п.3 и 4 упр.1 измерения периода Т крутильных колебаний рамки с исследуемым телом.
3) По формуле (4) вычислить для каждого из трех измерений искомый момент инерции. Результаты занести в табл.2.
4) По формуле 
найти теоретическое значение момента инерции цилиндра. Здесь 
– масса цилиндра. Диаметр исследуемого цилиндра равен 
.
Таблица 2
| № п/п | Рамка с образцом | ||
| n,c | T,c | I,
| |
I ср=
5) Найти абсолютную и относительную погрешности результата измерений.
.
6) Снять исследуемое тело с рамки и выключить установку.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1) Что называется крутильными колебаниями?
2) Как зависит период крутильных колебаний от параметров нити (длины, диаметра, модуля сдвига материала нити)?
3) Как зависит период крутильных колебаний от момента инерции колеблющегося тела?
4) Дайте определение момента инерции твердого тела.
5) Выведите формулы (5) для определения постоянных крутильного маятника.
|
|
|
