Физикалық практикум

31 
 
(платформаға  дейінгі)  h  биіктікті  масштабты  сызғышпен  өлшеңіздер.  Секундомерді  іске 
қосумен  бірге  жүйені  де  босатып,  жүктің  максимал  h  биіктіктен түсу  уақытын  өлшеңіздер. 
Тәжрибені  бірнеше  рет  қайталап  (кемі  5    рет)  өлшеу  нәтижелерін    дайын  3.2    кестеге 
түсіріңіздер. 
3.3.2.3.4. (3.6) формула бойынша дискінің инерция моментінің мәнін анықтаңыздар. 
3.3.2.3.5.  Тікелей  өлшеу  әдісін  пайдаланып,  өлшеу  кезінде  жіберілген  қатені 
есептеңіздер. 
 
 
3.2  кесте. Жүктің  h  биіктіктен түсу уақыты 
 
№  m
1
, 
г 
m
2
, 
г  
m
3
, 
г 
m
4
, 
г 
m
5
, 
г 
t
, c 
h
, 
см 
t
, c 
h
, 
см 
t
, c 
h
, 
см 
t
, c 
h
, 
см 
t
, c 
h
, 
см 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3.2.3.6.  Дискінің  R  радиусын,    d    қалыңдығын,  диск  материалының    тығыздығын 
(болат) біле отырып, дискінің инерция моментін анықтайтын формуланы жазыңыз. Дискінің 
геометриялық    өлшемдерін  пайдаланып,  оның  инерция  моментін  есептеңіз.  Алынған 
нәтижелерді салыстырыңыз. 
3.3.2.3.7. Байқалатын айырмашылықтың себептерін түсіндіріңіз. 
3.3.3. Дискінің инерция моментін тербеліс әдісі бойынша  анықтау. 
3.3.3.1.  Қондырғының  сипаттамасы.  Бұл  жұмыста  алдыңғы  жаттығудағы  қондырғы 
пайдаланылады (3.2 суретті қараңыз). 
3.3.3.2.  Дискінің  қырына  шомбал  шар  бекітіңіз.  Диск  пен  шар  алғашында  орнықты 
тепе-теңдік күйде  болады.  Егер  жүйені  осы күйінен  өзгертсек  (дискіні  аз        8
0 
  бұрышқа 
бұрсақ), онда диск-шар жүйесі горизонталь өс маңайында  Т  периодпен тербеліске келеді.  
 
 
3.2  сурет.  Дискінің инерция моментін тербеліс әдісі бойынша анықтауға арналған 
қондырғының схемасы 
 
Үйкеліс  күшінің  моментін  ескермей,  диск  пен    шардың  біріккен  қозғалыс  теңдеуін 
былай жазуға болады: 

32 
 
sin
)
(
1
1
2
2
1
R
R
g
m
dt
d
I
I
                                     (3.7) 
мұндағы  І  –  дискінің  білікпен  бірге  00  айналу  өсіне  қатысты  инерция  моменті,  І
1
  - 
шардың  00  айналу  өсіне  қатысты  инерция  моменті,  ол  Гюйгенс  (Штейнер)  теоремасы 
бойынша анықталады: 
2
1
1
2
1
1
1
)
(
5
2
R
R
m
R
m
I
                                                     (3.8) 
R – дискінің радиусы, R
1
 - шардың радиусы,  m
1
 – шардың массасы,   – жүйенің тепе-
теңдік  қалпынан ауытқу бұрышы. 
Ауытқу  бұрышы  кіші  болса,  онда   
sin
   деп,    (3.7)  теңдеуін  мына  түрде  жазуға 
болады: 
            
2
0
1
1
1
2
2
)
(
I
I
R
R
g
m
dt
d
                                           (3.9) 
Мұндай дифференциалдық теңдеудің  шешімі  периодты функция болатыны белгілі: 
t
0
0
sin
                       
  
                               (3.10) 
мұндағы 
0
 - тербелістің бұрыштық  амплитудасы,   
0
– тербелістің циклдік жиілігі.  
Циклдік жиілік мына формуламен анықталады: 
 
1
1
1
0
0
)
(
2
I
I
R
R
g
m
T
                                               (3.11) 
Диск-шар  маятнигінің  тербеліс  периодын  Т
0
)  өлшеп,  шардың  m
1
  массасын  және  R
1
  
радиусын  біле  отырып,  (3.8)    және  (3.11)  формулалардан  дискінің  айналу    өсіне  қатысты  
инерция моментін анықтаймыз: 
2
1
2
1
1
2
2
0
1
)
(
5
2
)
(
4
R
R
R
R
R
gT
m
I
.                            (3.12) 
 

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: