Проверка теоремы Штейнера
1. Записать
в таблицу массу
системы равную сумме масс двух цилиндров
и диска.
2. Расположить строго симметрично относительно оси диска два цилиндра.
3. Измерить
расстояние
между центром цилиндра и осью
.
4. Повернув диск с цилиндрами на 5 – 6 градусов относительно 3 раза измерить время 20 полных колебаний. По среднему времени вычислить период колебаний нагруженного диска.
5. По
формуле (10) рассчитать момент инерции
системы.
6. Определить
момент инерции
одного цилиндра по формуле
,
где момент инерции диска взять из первого задания.
7. Рассчитать погрешности измерения.
8. Теоретическое значение момента инерции цилиндра, расположенного на расстоянии s от оси вращения, определить по формуле
,
где диаметр и массу цилиндра взять из предыдущего задания.
9. Результаты измерений внести в таблицу 7.
10. Сравнить экспериментальное значение момента инерции сплошного цилиндра, расположенного на расстоянии s от оси вращения, с теоретически рассчитанным значением.
Таблица 7. Момент инерции диска с двумя цилиндрами
№ |
, г |
s, мм |
t, с |
T, с |
, |
, |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||
3 |
|
||||||||
Сред. |
– |
– |
|
– |
– |
– |
– |
– |
– |
,
,
Проверка зависимости момента инерции от распределения массы тела относительно оси вращения
1. Записать
в таблицу массу
системы равную сумме масс параллелепипеда
и диска.
2. Расположить параллелепипед основанием на диске так, чтобы ось симметрии проходила через ось .
3.
Повернув диск с параллелепипедом
на 5 – 6 градусов относительно
3 раза измерить
время 20 полных колебаний. По среднему
времени вычислить период колебаний
нагруженного диска.
4. По
формуле (10) вычислить момент инерции
системы.
5. По
формуле (11) определить момент инерции
параллелепипеда, используя значение
из первого задания.
6. Расположить параллелепипед другой боковой гранью на диске так, чтобы ось симметрии проходила через ось .
7. Повернув
диск с параллелепипедом на 5 – 6
градусов относительно
3 раза измерить
время 20 полных колебаний. По среднему
времени вычислить период колебаний
нагруженного диска.
8. По
формуле (10) вычислить момент инерции
нагруженного диска, используя значение
периода
.
9. По
формуле (11) определить момент инерции
параллелепипеда, используя значение
из первого задания.
10. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 8.
11. Сравнить значения и .
Таблица 8. Момент инерции диска с параллелепипедом
№ |
, г |
t, с |
T, с |
|
, c |
, |
|
|
, |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
3 |
|
|
|||||||
Сред. |
– |
|
– |
|
– |
– |
– |
– |
– |
,
c
,
,