Определения момента инерции маятника Максвелла

БГТУ Военмех 
 
 

Кафедра физики 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №18 

Название: Определения момента инерции маятника Максвелла.                 

                 

Цель работы: вычисление момента инерции маятника Максвелла по измеренным кинематическим параметрам его движения и сравнения вычисленного значения с моментом инерции, полученным теоретическим расчетом. 

Выполнил: Алгадьев А.В 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                СПб. 2011г

Описание  экспериментальной  установки: 
 
 

 Общий вид установки приведен на рисунке, где 1 - основание установки; 2 - несущая колонка, снабженная миллиметровой шкалой; 3 - неподвижный кронштейн, закрепленный так, чтобы в момент пуска маятник проходил отметку "О" на шкале; 4,9 – фотодатчики; 5 - электромагнит, удерживающий маятник в верхнем положении и отключающийся в момент пуска; 6 - вороток для закрепления и регулирования длины нитки маятника; 7 - подвижный кронштейн с указателем 8, позволяющий устанавливать и измерять высоту падения маятника; 10 - маятник Максвелла; 11 миллисекундомер, соединенный с фотодатчиками 4 и 9 и электромагнитом.

 На лицевой панели миллисекундомера имеются клавиши: "СЕТЬ" - включение прибора, "СБРОС" - обнуление табло, "ПУСК" - отключение электромагнита. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица необходимых измерений 

Коэффициент Стьюдента 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетные формулы: 

1) - момент инерции маятника. 

2)   -относительная погрешность. 

3) - теоретическое значение момента инерции маятника. 

4) - кинетическая энергия маятника. 

 

Вычисления: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольные вопросы

1.Что такое момент инерции твердого тела относительно заданной оси?

2.Сформулируйте  основной закон динамики твердого  тела.

3.Что такое  момент силы и как определить  его направление?

4.Как направлено  угловое ускорение при вращательном  движении твердого тела?

5.Провести аналогию между характеристиками вращательного и поступательного движения. 

1.Момент инерции  – величина равная сумме произведений  масс всех материальных точек,  образующих механическую систему,  на квадраты их расстояний  от данной оси.

2.Ускорение материальной точки пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки.(a=F/m)

3.Момент силы  F относительно неподвижной точки О – векторное произведение радиуса-вектора r, проведенного из точки О в точку N приложения силы F, на саму эту силу. Направлен перпендикулярно плоскости векторов r и F по правилу правого винта.

4.Если тело вращается вокруг неподвижной оси ускоренно, то вектор ускорения направлен по оси вращения в ту же сторону, что и вектор скорости. При замедленном вращении вектор ускорения направлен в сторону, противоположную вектору скорости.

5.