Выполнение задания

1. Произвольно (или по указанию преподавателя) выберите значение массы, при которой Вы будете проверять закон сохранения энергии, и запишите это значение, высоту и ускорение свободного падения в заголовке табл. 2.3. Не забудьте указать единицы измерения!

Таблица 2.3

2. h = … м			т = … кг				g = … м/c2
   Грузики	I	Мтр			ω	W0		W	W	Aтр
   На концах
   У оси

   По данным из табл. 2.2 вычислите скорости груза () и крестовины () для двух положений грузиков.

3. Занесите в таблицу значения I и М_тр, полученные из графиков в задании 2.

4. Вычислите и занесите в табл. 2.3 начальную W₀ и конечную W энергии системы, потери энергии W и работу сил трения.

5. Сравните потери энергии с работой, совершённой моментом сил трения во время опускания груза.

6. Проанализируйте полученные результаты и запишите обобщающий вывод, основываясь на поставленных целях.

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе, а какие вычисляются?

4. Как вычисляется и от чего зависит момент инерции тела? Каков его физический смысл? В каких единицах выражается в СИ?

5. Как определяются направление и величина момента силы? Что называют плечом силы и как оно определяется?

6. Сформулируйте и запишите основной закон динамики для поступательного движения и для вращательного движения твёрдого тела.

7. Каково направление векторов ина рис. 2.1?

8. За счёт чего может меняться ускорение груза? Влияет ли изменение расположения грузиков на момент инерции крестовины и на силу натяжения нити?

9. Пренебрегая трением, получите из уравнения (2.7) формулу для определения момента инерции маятника Обербека по массе m груза и его ускорению a.

10. Изобразите график M_н = f () по уравнению (2.10). Покажите, как по этому графику найти момент инерции и момент силы тренияM_тр.

11. По каким формулам можно вычислить скорость тела и угловую скорость маятника Обербека при равноускоренном движении?

12. Как вычисляются работа и кинетическая энергия при вращении?

13. Запишите формулы, связывающие угловые и линейные величины.

Работа № 3. Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний

Цель работы: ознакомиться с одним из экспериментальных методов определения моментов инерции тел и практически определить момент инерции тела произвольной формы относительно двух разных осей.

Оборудование: стойка с подвесом, набор тел, штангенциркуль, секундомер.