Задания к упражнению 2

(результаты вычислений внести в таблицы 2.3.1, 2.3.2)

1) Вычислить среднее время падения груза при различных расстояниях грузов на стержнях от оси вращения (табл. 2.3.1).

2) Вычислить угловое ускорение при всех выбранных (см. задание 3,г к упражнению 1).

3) Используя выражение момента силы натяжения , полученное в задании 6 к упражнению 1, вычислить при всех .

4) Вычислить среднее значение момента силы натяжения .

5) Используя основной закон динамики вращательного движения, выразить через , и и вычислить момент инерции маятника при всех расстояниях .

6) Вычислить значения .

7) Построить график зависимости углового ускорения от величины и убедиться, что угловое ускорение при постоянном моменте сил, действующих на тело,

действительно обратно пропорционально моменту инерции тела: .

8) Для всех расстояний вычислить .

9) Построить график зависимости момента инерции маятника от и убедиться в линейной зависимости момента инерции маятника от квадрата расстояния цилиндрических грузов 5 от оси вращения.

10) По графику зависимости от определить момент инерции маятника при = 0 м, т.е. в случае, когда грузы 5 были бы расположены так, что ось вращения проходит через их центры масс перпендикулярно их оси.

11) Выразить через момент инерции маятника , массу грузов и длину грузов 5 (получить формулу 2.10) и вычислить момент инерции крестовины (маятника без грузов 5 на стержнях 1).

12) Рассматривая цилиндрический груз как стержень, и используя формулу теоремы Штейнера, получить выражение момента инерции четырех грузов через массу и длину груза и расстояние грузов от оси вращения:

13) Вычислить момент инерции всех четырех цилиндрических грузов при выбранном расстоянии .

14) Вычислить, какую долю от момента инерции маятника составляют:

а) момент инерции крестовины ;

б) момент инерции цилиндров на стержнях .

15) Используя формулы моментов инерции тел и формулу теоремы Штейнера, вычислить:

а) момент инерции диска (диаметр диска = …, масса диска = …);

б) момент инерции шкивов , , = + (высота шкива 1 равна = …; высота шкива 2 равна = …; плотность стали = …);

16) Получить формулу момента инерции стержней относительно оси вращения

.

17). Вычислить момент инерции стержней (длина стержня = …; масса стержня = …; расстояние от оси вращения до центра инерции стержней = …).

18). Вычислить момент инерции остальных вращающихся частей маятника (блока 7, подшипников):

= – – –

19). Вычислить, какую долю от момента инерции крестовины составляют:

а) момент инерции диска ;

б) момент инерции шкивов ;

в) момент инерции стержней ;

г) момент инерции остальных вращающихся частей маятника .

Студент _______________________________________________

(факультет, курс, группа, фамилия, и.о.)

лабораторную работу выполнил ______________________________

(подпись преподавателя)

задания к лабораторной работе выполнил ___________________

(подпись преподавателя)

Таблица 2.3.1     , м , с , с с-2 Н м Н м кг м2 1/(кг . м2) м2                                                                                                                             Таблица 2.3.2 Номер задания   14,а 14,б 15,а 15,б 15,б 15,б 19,а 19,б 19,в 19,г Величина с Наименование единицы измерения                                       Численное значение