Методика эксперимента и описание установки

Физический маятник в данной работе состоит из стального стержня ОD, на котором винтами крепится массивное тело В цилиндрической формы (рис.2). При освобождении опорных винтов, тело В можно перемещать по стержню и, следовательно, изменять положение центра тяжести маятника.

Для подвеса маятника служит специальный кронштейн, на который подвешивается маятник в точке .

Для нахождения центра тяжести маятника (точка ) служит специальная призма, укрепленная на устойчивой подставке (ребро стула). Маятник кладется горизонтально на ребро этой призмы и, наблюдая за балансированием, отыскивается такое положение, при котором моменты сил тяжести, действующие на правую и левую части маятника, окажутся равными (рис.3). При таком положении центр тяжести маятника будет расположен в стержне против точки опоры. Расстояние определяется при помощи масштабной линейки.

Порядок выполнения работы

1. Определяют общую массу маятника (стержень и груз) в килограммах.

1. Укрепив груз В на конце стержня , определяют на какой-либо опоре положение точки и измеряют расстояние r масштабной линейкой.

1. Подвесив маятник на кронштейн, отклоняют его от положения равновесия на небольшой угол (конец стержня отводят на расстояние 6-8 см) и отпускают его. Пропустив 3-4 полных колебания, пускают в ход секундомер в тот момент, когда маятник достигает максимального отклонения. Определяют время 30‑50 полных колебаний маятника ( ).

1. Повторяют описанную в пункте 3 операцию еще 3 раза и по полученным данным определяют среднее значение периода колебаний маятника при данном положении груза.

1. Передвигают груз по стержню на 6-7 см и повторяют описанные операции определения и при новом положении груза B.

1. Работа заканчивается, если таких перемещений груза с сопровождающими измерениями проделано 3-5 раз.

1. Полученные опытные данные подставляют в формулу (7) и вычисляют в системе единиц СИ моменты инерции маятника при разных расстояниях центра тяжести от оси вращения.

1. Запись результатов измерений и вычислений производится в таблице:

№	, кг	, м		, с	, с	, кг·м2	, кг·м2	, кг·м2	, кг·м2
1
2
3
№	, кг	, м		, с	, с	, кг·м2	, кг·м2	, кг·м2	, кг·м2
1
2
3
№	, кг	, м		, с	, с	, кг·м2	, кг·м2	, кг·м2	, кг·м2
1
2
3

2. Результаты моментов инерции записываются в стандартном виде (в виде интервалов).

3. По результатам таблицы делается вывод о зависимости момента инерции физического маятника от положения центра его тяжести.