3. Обертаючи диск, намотайте нитку в один шар на шків і включіть електромагнітних-ніт червоною кнопкою, розташованої у верхній частині установки. Виміряйте і запишіть відстань h0 від вантажу до нульової позначки шкали.
4. Визначте масу вантажу m, підвішеного до нитки, включіть секундомір.
5. У момент проходження вантажем нижнього положення секундомір вимикає-ся. Продовжуючи далі спостереження за рухом вантажу m, зауважте висоту h, на яку підніметься вантаж, рухаючись за інерцією. Показання секундоміра t і ви-соту h запишіть в табл. 1.
6. Повторіть вимірювання ще чотири рази при тих же значеннях m і h0.
7. Обчисліть середнє значення моменту інерції диска ІД за формулою (9).
Завдання 2.Проверка теореми Штейнера
1. Визначте масу m0 і радіус R додаткових вантажів. Закріпіть їх на однаковій відстані від осі обертання на диску установки і заміряйте рас-стояння l1 від осі обертання до центра вантажів. Результати цих вимірів і чис-ло додаткових вантажів до занесіть в табл. 2.
2. Внесіть в табл. 2 результати вимірювань, отриманих в завданні 1: радіус шківа r, масу вантажу m, відстань, яку проходить вантажем до нульової позначки h0, момент інерції диска Jд і число додаткових вантажів к.
3. Проведіть вимірювання (див. Пп. 2-6 завдання 1) і результати занесіть в табл.2.
4. Розрахуйте момент інерції Jекспер диска з додатковими вантажами (формула 9).
5. Розрахуйте момент інерції додаткових вантажів JГ, використовуючи теорему Штейнера і результат занесіть в табл.2.
6. Розрахуйте момент інерції системи «диск-додаткові вантажі» Jрасч = Jд + k JГ
7. Проведіть подібні вимірювання і розрахунки з іншим положенням додат-Передачі вантажів на диску (пп. 3-6 заданія1).
8. Порівняйте отримане експериментально значення моменту інерції Jекспер і розрахункове значення моменту інерції системи Jрасч і зробіть висновки.
9. Оцініть похибка вимірювання. Порівняйте розрахункові значення моменту інерції і отримані експери-ментально і зробіть висновки.
ПИТАННЯ ДО ДОПУСКУ
1. Чому дорівнює момент інерції матеріальної точки?
2. Від яких величин залежить момент інерції диска?
3. Чому дорівнює момент інерції твердого тіла відносно осі?
4. В яких одиницях вимірюють момент інерції?
5. Чому дорівнює момент інерції системи тіл відносно якоїсь осі?
6. Запишіть закон збереження енергії для системи "диск-вантаж".
7. На що витрачається механічна енергія в системі:
а) потенційна енергія вантажу при його опусканні;
б) кінетична енергія системи при русі вантажу вгору?
8. Яке становище вантажу відповідає найбільшою кінетичної енергії маховика?
9. За якою формулою визначають роботу, витрачену на подолання сил тертя?
10. Чому дорівнює робота постійного моменту сили?
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. У чому полягає метод визначення моменту інерції диска в даній роботі? За якою формулою його розраховують в дослідах?
2. Чим обумовлена похибка в даній роботі?
3. Від яких величин залежить кінетична енергія тіла при поступальному і обертальному рухах?
4. Що характеризує момент інерції матеріальної точки, тіла?
5. Від яких величин залежить момент інерції тіла?
6. Сформулюйте і доведіть теорему Штейнера.
7. Як розраховують момент інерції твердого тіла складної форми?
8. Знайти момент інерції однорідної піраміди, основою якої служить квадрат зі стороною a, щодо осі, що проходить через вершину і центр підстави. Маса піраміди дорівнює m.
9. Дві матеріальні точки з масами m1 і m2 з'єднані жорстким невагомим стрижнем довжини l. Знайти момент інерції цієї системи щодо перпендикулярної до стрижня осі, що проходить через центр мас.