Закон сохранения полной механической энергии.

Полная механическая энергия консервативной системы, находящейся в стационарном потенциальном поле, постоянна. Если работа сил стационарного поля над частицей не зависит от пути, пройденного частицей, а зависит только от начального и конечного положения частицы, то такие силы называются консервативными, а поле потенциальным.

Закон изменения механической энергии.

Приращение механической энергии частицы равно работе неконсервативных сил.

Оборудование: колебательная система в виде катающегося массивного цилиндра, измерительная линейка.

Рабочее задание: определить коэффициент трения качения массивного цилиндра.

Порядок выполнения работы

1. Поставить колебательную систему на металлические пластинки из одного металла так, чтобы она не касалась стенок прорези, а стрелка показывала нуль.

2. Задать начальное отклонение (амплитуду) = 40мм. Определить времяtдляnполных колебаний (n=10), амплитудуn-го колебания и величину периода по формулеT=t/n. Повторить измерения 5 раз. Начальная амплитудадолжна быть одинаковой. Данные измерения занести в табл.1 и вычислить средние значенияи.

3. Измерения повторить для пластинок из двух других металлов и данные также занести в табл.1.

Содержание отчета

Подставляя средние значения ив формулы (9), (11), (12) и (13), определить логарифмический декремент затухания, момент инерцииJ, коэффициент пропорциональностиkи коэффициент трения качениядля каждой пары металлов (цилиндр-пластинка). Значенияm,lиRданы на установке.

Сравнить полученные в трех опытах значения момента инерции J, вычислить его среднее значение <J>. Все данные занести в табл.2.

Таблица 1.

m =… кг,R =… м,l =… м, |AD| =… м, = … м.

Название материала
1.				2.				3.
t, c	n	T, с	, м	t, c	n	T, с	, м	t, c	n	T, с	, м
= =				= =				= =

Таблица 2.

1.			2.			3.
θ1	J, кгм2	k1, c	θ2	J, кгм2	k2, c	θ3	J, кгм2	k3, c
δ1, м			δ2, м			δ3, м

< J>=............ кгм²

Контрольные вопросы

1. Каков механизм возникновения момента сил трения качения?

2. Каков физический смысл коэффициента трения качения? В чем причина затухания колебаний системы?

3. Чему равен момент сил сопротивления качению, как он направлен?

4. Когда сохраняется и когда изменяется полная механическая энергия системы?

5. Что такое логарифмический декремент затухания?

6. Что такое динамическое уравнение затухающих колебаний?

7. Выведите расчетные формулы для определения момента инерции J (11) и коэффициента К (12).

Список использованных источников.

1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.1. М:Наука, 1986.- гл.III, §21, 24, гл.VII, §53, 54

Лабораторная работа №8