Порядок виконання роботи. 1. Виміряти штангенциркулем внутрішній R1, зовнішній R2 радіуси кільця, а також радіус стрижня r.

1. Виміряти штангенциркулем внутрішній R₁, зовнішній R₂ радіуси кільця, а також радіус стрижня r.

2. Зафіксувати нижній кронштейн приладу в найнижчому положенні.

3. Надіти на диск маятника одне з кілець, притискаючи його до упору.

4. Розблокувати вороток для регулювання довжини h нитки підвісу. Відміряти таку довжину нитки , щоб край кільця після опускання маятника розміщувався приблизно на 2 мм нижче за оптичну вісь нижнього фотоелектричного датчика. При цьому не слід перекошувати вісь маятника. Далі треба заблокувати вороток.

5. Намотати на вісь маятника виток до витка нитку підвісу.

6. Зафіксувати маятник у верхньому положенні за допомогою електромагніта.

7. Повернути маятник в напрямку його руху на кут 5...10°. При цьому він буде утримуватись на одному осерді електромагніта.

8. Послідовно натиснути клавіші „Сброс” та „Пуск”.

9. За допомогою шкали секундоміра, що міститься на передній панелі приладу, визначити час опускання маятника. Результати занести у таблицю.

10. Час опускання виміряти п’ять разів.

11. За шкалою по вертикальній колоні приладу виміряти довжину нитки підвісу маятника h. Результат занести в таблицю.

12. За формулою (7.15) розрахувати дослідне значення моменту інерції кільця.

13. Обчислити середнє значення моменту інерції , середньоквадратичну похибку і довірчий інтервал Δ І_к за довірчої імовірності Р=0, 95 (див. примітку). Результат записати в інтервальній форм в одиницях СІ.

І _к = І _{к, ср} Δ І _к

П р и м і т к а. Як видно з ходу виконання роботи із формули (7.15) момент інерції кільця експериментально визначається не прямими вимірюваннями, а обчисленнями. Тому І _{к, ср}, , Δ І_к потрібно було б знаходити так, як для непрямих вимірювань. Але для спрощення розрахунків, якщо викладач не ставить іншого завдання, можна названі величини шукати, як для прямих вимірювань.

;

,

де і – номер досліду; n – кількість дослідів.

Δ І=

де - коефіцієнт Стьюдента для n = 5, Р = 0, 95.

14. За формулою розрахувати теоретичне значення моменту інерції кільця та порівняти його зі значенням, одержаним експериментально .

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поступального та обертального рухів.

2. Сформулюйте основний закон динаміки для поступального та

обертального рухів.

3. Що таке момент сили?

4. Що таке момент інерції матеріальної точки?

5. Що таке момент інерції твердого тіла?

6. В чому полягає суть методу визначення моменту інерції кільця за

допомогою маятника Максвелла?

Література: –§ 4, 6, 7, 11, 14; –§ 2, 3, 7, 10; –§ 12, 34, 35, 36.