Часть 2. Определение момента инерции маховика с грузами

1. Измеряют диаметр втулки (1) штангенциркулем, а расстояние от её поверхности до центра отверстия, в котором будет закреплён один из грузов (4) стальной миллиметровой линейкой.

2. Закрепляют в отверстиях маховика по одному цилиндрическому грузику (4) на равных расстояниях от оси вращения.

3. Определяют момент инерции J_{1ср .} крестообразного маховика с грузами так же, как в первой части работы. Результаты измерений и расчётов записывают в таблицу 3.

4. Находят разность которая является экспериментально найденным значением момента инерции всех грузов (4).

5. Так как расстояние всех грузов R от оси одинаково, то расчетное значение их момента инерции:

6. Сравнивают экспериментальное и расчётное значение момента инерции грузов и убеждаются, что они мало отличаются друг от друга.

Таблица 3

m1 (кг)	h (м)	t (c)	(м/с2)	M	(c-2)

7. Определяют отклонение экспериментального значения момента инерции от расчётного: и принимая его за абсолютную погрешность, вычисляют относительную погрешность по формуле:

8. По окончанию работы грузики снять с маховика.

V. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Краткое описание работы.

2. Расчетные формулы.

3. Экспериментальные данные.

4. Таблицы.

5. Результаты вычислений. Расчет погрешностей.

6. Выводы.

VI. Контрольные вопросы

1. Что называется угловым ускорением, угловой скоростью вращательного движения?

2. Что называется моментом силы, вращающим моментом?

3. Что называется моментом инерции и моментом импульса материальной точки (частицы), тела? Каков физический смысл этих величин?

4. Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения и запишите его в дифференциальной форме и в проекциях на неподвижную ось.

5. Чему равны моменты инерции тел правильной формы относительно их геометрической оси?

6. Сформулируйте теорему Штейнера?

7. Как экспериментально определяется момент инерции тела?

8. Сформулируйте закон сохранения момента импульса?

9. Запишите формулу кинетической энергии вращения тела вокруг неподвижной оси?

10. Каким соотношением связаны угловое и линейное ускорения? Угловая и линейная скорости?

11. Колесо, вращаясь равноускоренно, достигло угловой скорости 20 через 10 оборотов после начала вращения. Найдите угловое вращение колеса.

12. Колесо, вращаясь равнозамедленно, за время 1 мин уменьшило свою частоту с 300 об/мин до 180 об/мин. Найдите угловое ускорение колеса и число оборотов за это время.

13. Однородный диск радиусом 0,2 м и массой 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости вращения диска от времени дается уравнением , где В=8 1/с². Найдите касательную силу, приложенную к ободу диска. Трение не учитывать.

14. На барабан массой 9 кг намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 2 кг. Найдите ускорение груза.

15. На барабан радиусом 0,5 м намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 10 кг. Найдите момент инерции барабана, если известно, что груз опускается с ускорением 2,04 м/с²?