Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра Фізики Звіт Про виконання Лабораторної роботи № 8 Тема: Визначення моменту інерції крутильного маятника Мета Визначити момент інерції крутильного маятника Прилади та матеріали Крутильний маятник, секундомір, штангенциркуль, металеві диски Короткі теоретичні відомості Коливання – це рухи або процеси, які повторюютьсяу часі. Залежно від фізисної природи коливання поділяються на: механічні, електричні, електромеханічні, електромагнітні, акустичні. Залекжно від зовнішньої дії коливання можуть бути: вільними, вимушеними. Ктутильний маятник – це тверде тіло, закріплене на жорсткій підвісці, яке може здійснювати крутильні коливання під дією сил пружностідеформації кручення підвічки. Момент інерції На відміну від поступальногшо руху, де мірою інертності тіла є тільки його маса, у випадку обертального рухуінертність тіла визначається як масою тіла, так і розподілом маси відносно осі обертання. Тому для кількісної характерис-тики інертності тіла при їх обертальному русі вводиться фізічна величина – момент інерції. Моментом інерції тіла відносно деякої нерухомої осі OZ є величина .....,де ... – маса і – ї частинки тіла, яке умовно “розбивається” на N частинок, настільки малих, що для кожної з них можна однозначно вказати .... – відстань частинки від осі OZ. Зауважимо, що момент інерції існує незалежно від того, обертається тіло навколо деякої осі чи перебуває відносно цієї осі у стані спокою. Момент інерції величина скалярна, вимірюється в ..... Теорема Штайнера Якщо відомий момент інерції тіла відносно осі, яка проходить через його центр мас – ..., то момент інерції відносно осі паралельної до вказаної – ... , визначається за теоремою Штайнера. Теорема: Момент інерції тіла ... відносно довільної осі дорівнює сумі моменту інерцій ... відносно осі, паралельної даній, що проходить через центр мас тіла, і добуткумаси тіла m на квадрат відстані між осями d. ..... Задані величини В лабораторній роботі задана лише одна фізична величина. Це є сумарна маса дисків m = 1,347кг. m =
0,006. Фізичні величини, які вимірюються прямим способом Відстань між зовнішніми краями дротини і шпильок, діаметри шпильок і дротини (
). Формули для обчислення похибок Основні характеристики технічних засобів вимірювання Електричний секундомір має на циферблаті дві колові шкали. Зовнішня, більша, визначає десяті та соті частки секунди, а внутрішня, менша, - цілі секунди. Ввімкнення і вимкнення приладу проводиться вимикачем, розміщеним на столі поряд із секундоміром. Повернення стрілок у нульове положення проводиться натисканням стрижня на правій бічній поверхні корпусу секундоміра. Точність секундоміра з ручним вмиканням дорівнює 0,2 секунди. Штангенциркуль складається зі сталевої масштабної лінійки, яка поділена на сантиметри і міліметри. На початку лінійки закріплені нерухомі губки. По лінійці переміщується рамка, яка є одним цілим з губками. Рамку можна закріпити у потрібному положенні гвинтом. У рамці є вікно, нижній край якого розташований навпроти поділок масштабної лінійки. На цьому краю нанесені поділки дещо іншого масштабу, ніж поділки основної шкали. Ця додаткова лінійка називається лінійним ноніусом. Шкала найпростішого ноніуса будується так, щоб
поділок ноніуса відповідали
поділці основної шкали. Нехай ціна поділки основної шкали
, а шкали ноніуса –
. Тоді довжина відрізка до збігу поділок
, звідки
. Різниця між ціною поділки основної шкали і ціною поділки ноніуса називається точністю ноніуса :
. ...