- •Сборник методическИх указанИй к лабораторным работам
- •Часть I: механика и молекулярная физика
- •Исследование косого удара о наклонную плоскость
- •Теоретическая часть
- •Закон сохранения полной механической энергии
- •Неупругое соударение тел
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Упругий удар шаров
- •Теоретическое описание.
- •Оборудование: стойка с двумя грузами (шарами), повешенными на бифилярном подвесе.
- •Порядок выполнения работы
- •Список использованных источников
- •Изучение скорости пули с помощью баллистического маятника
- •Теоретическое описание
- •Закон сохранения полной механической энергии
- •Закон сохранения импульса
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Измерение скорости пули с помощью физического маятника
- •Теоретическое описание.
- •Правило правого винта.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Изучение скорости пули с помощью вращающейся платформы.
- •Теоретическое описание
- •Закон сохранения полной механической энергии
- •Закон сохранения момента импульса
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение вращательного движения
- •Т Рис.1еоретическое описание
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение моментов инерции методом колебаний
- •Т Рис.1еоретическое описание
- •1. Определение Jc – момента инерции стержня относительно оси симметрии.
- •2 Рис.3. ОпределениеJa момента инерции стержня относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей через конец.
- •Момент инерции
- •Терема Штейнера
- •Порядок выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Закон сохранения полной механической энергии
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний
- •Описание лабораторной установки.
- •Порядок выполнения работы
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Момент инерции плоской прямоугольной пластины относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно ее плоскости.
- •2. Момент инерции плоской треугольной пластины относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно ее плоскости.
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента трения качения
- •Т Рис.1еоретическое описание
- •Закон сохранения полной механической энергии.
- •Закон изменения механической энергии.
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Определение силы трения скольжения
- •Теоретическое описание
- •Закон сохранения полной механической энергии
- •Закон изменения механической энергии.
- •Терема Штейнера
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Изучение колебаний пружинного маятника
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Описание установки
- •Теоретическое описание Гармонические колебания.
- •Затухающие колебания.
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Определение показателя адиабаты методом Клемана и Дезорма
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Список использованных источников
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения воды методом отрыва кольца
- •Оборудование. Описание установки
- •Порядок выполнения работы.
- •Теоретическое описание.
- •Контрольные вопросы.
- •Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Cтокса
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Теоретическое описание.
- •Контрольные вопросы.
- •Список использованных источников.
- •Определение длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха
- •Содержание отчета
- •Теоретическое описание.
- •Контрольные вопросы.
- •Список использованных источников.
Список использованных источников
1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.1. М:Наука, 1986.- гл.I, §4, гл.III, §24, гл.V, §41-43, 53
Лабораторная работа № 6 а
Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний
Цель работы– изучить метод крутильных колебаний для рассчета момента инерции тел разной формы. Сравнить экспериментальные значения моментов инерции этих тел с теоретическими расчетами.
Оборудование: диск на трифилярном подвесе, набор пластин разной формы, линейка, секундомер.
Рабочее задание: определить момент инерции тела.
Описание лабораторной установки.
Рис.1. Схема установки
Моменты инерции различных тел могут быть измерены методом крутильных колебаний с помощью так называемого трифилярного подвеса. Трифилярный подвес состоит из диска ВмассойрадиусаR, подвешенного на трёх симметрично расположенных нитях длины(см.рис.1). Наверху эти нити симметрично закреплены по краям дискаАменьшего радиусаr.При повороте верхнего диска А на небольшой уголвокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через центр, все три нити принимают наклонное положение, центр тяжести системы несколько приподнимается. Нижний диск начинает совершать крутильные колебания.
Порядок выполнения работы
1. Измерить линейкой радиусы дисков Rиr, а также длину нити l. Занести данные в Таблицу 1.
2. Резко повернуть рукой диск до упора и отпустить. При этом нижний дискВ должен совершать крутильные колебания, а верхний дискА должен остаться в покое из-за трения в оси.
3. С помощью секундомера определить время полныхn=20 колебаний ненагруженного диска. Опыт повторить три раза. Вычислить среднее значениеи среднее значение периода колебаний. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
Таблица 1.
m1, кг |
R, м |
r, м |
l, м |
t1, с |
,с |
<T1>, с |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||
|
4. Положить на нижний диск исследуемое тело так, чтобы центры масс тела и диска были на одной оси. Масса дискаВ и масса исследуемого телаm2указаны на установке.
5. Определить время полныхn=20 колебаний нагруженного диска. Опыт повторить три раза. Вычислить среднее значениеи среднее значение периода колебаний. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.
6. Используя экспериментальные данные, вычислить момент инерции Iэксписследуемого тела по формуле
.
7. Измерить размеры исследуемого тела и из таблицы 3 для данной формы тела вычислить теоретический момент инерции Iтеортела относительно той же оси, что и при эксперименте.
Содержание отчета
Сравнить теоретическое Iтеори экспериментальноеIэкспзначения момента инерции. Для этого вычислить относительное отклонениеотпо формуле
С пункта 3 по 8 проделать аналогично измерения и вычисления с другими телами .
Таблица 2.
Вид тела и его размеры |
m2, кг |
t2, с |
, с |
<T2>, с |
Iэксп, кгм2 |
Iтеор, кгм2 |
Iэксп – Iтеор, кгм2 | |
Диск R = м |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
| ||||||||
Прямоугольник a = м b = м |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
| ||||||||
Треугольник a = м |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
|
Таблица 3.Моменты инерции плоских тел относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно их плоскости.
Диск Прямоугольник Равностор. треугольник