Обчислення середніх значень

1. Обчислити середнє значення часу t та t', моменту інерції маятника з тягарцями J і маятника без тягарців J' за робочою формулою (5).

Для моделі абсолютно твердого тіла, яка використовується для розгляду обертального руху тіла, при обчисленні моментів інерції використовується адитивність (незалежне складання) моментів інерції всіх матеріальних точок тіла або, таким чином, будь-яких його частин. Тому момент інерції маятника Обербека J дорівнює сумі моментів інерції маятника без тягарців J' і моментів інерції самих тягарців J_0е: J = J' + J_0е, звідки експериментальне значення величини моменту інерції чотирьох тягарців J_0е = J - J'. З іншого боку, якщо розглядати тягарці як матеріальні точки, то теоретичне значення їх моменту інерції J_0т = 4m₁R² , де R – відстань від осі обертання до центру тяжіння тягарців масами m₁.

Таблиця 1

Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунків

h=.....; m=..... ±.....; m₁=..... ±.....; r=..... ±.....; R=.....;

Номер виміру	t, с	t', с
	.......	.......
	.......	.......
	.......	.......
	.......	.......
	.......	.......
	<t> =.......	<t'> =.......

2. Обчислити теоретичне значення моменту інерції тягарців J_0т та порівняти його з експериментальним.

Питання для самоперевірки

1. Навести формулу, що пов’язує швидкість поступального руху з кутовою швидкістю.

2. Що таке кутове прискорення?

3. Що таке момент сили, від чого він залежить і за яким правилом визначається напрямок вектора моменту сили?

4. Що таке момент імпульсу і від чого він залежить?

5. Дати визначення моменту інерції матеріальної точки і твердого тіла.

6. Від чого залежить момент інерції тіла?

7. Запишіть основне рівняння динаміки обертального руху тіла (загальний і окремий випадок).

8. Як зміниться момент інерції диска відносно вісі обертання, що проходить через його центр мас, якщо радіус диска збільшити у два рази?

9. Як зміниться момент інерції диска відносно вісі обертання, що проходить через його центр мас, якщо масу диска збільшити у два рази?

10. Швидше чи повільніше буде обертатися уся система, якщо тягарці на спицях маятника Обербека розмістити ближче до вісі обертання? Відповідь пояснити, використовуючи відповідні формули.