c) Определение массы тела по зависимости момента инерции системы, совершающей крутильные колебания от квадрата расстояния тела до оси вращения

1) Запишите цену деления секундомера.

2) Закрепите стержень с отверстиями (тяжелый) в зажиме на алюминиевом стержне-подвесе.

3) Стержень-подвес закрепите в кронштейне на стойке так, чтобы балка (тяжелый стержень с отверстиями) была горизонтальной.

4) Установите в отверстия на концах балки грузы-диски, на грузы установите цилиндры, массу котороых надо определить.

5) Измерьте расстояние от центра груза до стержня-подвеса.

6) Слегка закрутив подвес за конец балки, отпустите его и измерьте время 10 полных крутильных колебаний системы.

7) Опыт повторите 3 раза и определите среднее значение времени 10 полных колебаний и период колебаний.

8) Определите жесткость балки при кручении с данным закреплением по формуле:

,

где G – модуль сдвига материала;

d – диаметр стержня-подвеса;

ℓ - длина стержня-подвеса.

9) Повторите действия, описанные в пунктах с 5 по 7, пять раз для другого расположения грузов-дисков, смещая эти грузы ближе к оси вращения каждый раз на одно отверстие.

10) Результаты всех измерений занесите в таблицу.

11) Определите момент инерции системы из формулы периода крутильных колебаний.

12) Постройте график зависимости момента инерции от квадрата расстояния груза до оси вращения.

13) Определите общую массу грузов-дисков и цилиндров как угловой коэффициент полученной графической зависимости.

14) По полученным данным найдите массу тела.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие методы определения больших расстояний вы можете предложить?

2. Как можно определить размеры очень маленьких тел?

3. Какие методы определения массы, кроме описанных в работе, вы знаете?

4. Сравните результаты, полученные при выполнении задания 2. Какой из предложенных методов определения массы является наиболее точным? Почему?

5. Как можно повысить точность измерения массы в последнем задании?

Поиск по сайту: