1. Подготовить машину Атвуда к работе: надеть на блок нить с двумя закреплёнными на ней грузами и проверить, находятся ли они в равновесии.
2. Установить верхний кронштейн на определённую высоту так, чтобы он находился строго вертикально над нижним и верхним кронштейнами.
3. Нажать кнопку "СЕТЬ".
4. Привести кнопку «ПУСК» в отжатое состояние. При этом должны высветиться нули на табло миллисекундомера и зажечься лампочка обоих фотоэлектрических датчиков.
5. Выставить средний кронштейн примерно на высоту 30-40 см по шкале прибора.
6. Выставить правый груз М так, чтобы его верхняя поверхность на 2-5 мм была выше поверхности кольца среднего кронштейна.
7. Зафиксировать выставленное положение отжатием кнопки «Пуск».
8. Поместить на правый груз два перегрузка m1 и m2 (диаметр колца меньше диаметра кольца среднего кронштейна). Нажатием кнопки «Пуск» привести систему грузов в движение. Эксперимент провести не менее 5 раз. Результаты измерения времени движения t1 занести в таблицу.
9. Снять перегрузок m2 (m2< m1) и поместить его на другой груз. Для прежней высоты время движения t2 измерить также не менее 5 раз. Результаты занести в таблицу.
10. Используя полученные экспериментальные данные, выполнить численную проверку соотношения (9), используя средние значения времени , и m1, m2.
11. Заменить один из перегрузков m1 или m2 и для вновь образованной пары перегрузков повторить пункты 6-10. Результаты занести в таблицу.
12. Оценить относительную погрешность ε измерений следующим образом:
где .
13. На основании полученных экспериментальных результатов сделать выводы о справедливости равенства (9), используемого для проверки второго закона Ньютона.
Таблица 2.
№
п/п
кг
кг
Ср.
знач.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте второй закон Ньютона.
2. Под действием каких сил система грузов . и совершает равноускоренное движение?
3. Объясните или выведите уравнение движения системы грузов (5) и (6).
4. В каких случаях выполняется соотношение (8)?
5. Выведите рабочую формулу (9).
Лабораторная работа № 5
Определение момента инерции махового колеса
Цель работы: Изучить законы динамики вращательного движения твердого тела с помощью махового колеса. Определить момент: инерции махового колеса.Экспериментально исследовать величину момента инерции махового колеса в зависимости от условий эксперимента.
Приборы и принадлежности: маховое колесо, грузы, линейка, штангенциркуль, секундомер.