Лабораторная работа № 109. Исследование движения маятника Максвелла
Экспериментальная установка
Маятник Максвелла представляет собой механический диск 2,
жестко
насаженный на середину тонкого вала 4, изготовленного из металлической трубки
или стержня (см. рисунок 1). Диск расположен внутри кольца 1 для увеличения
момента инерции маятника. К валу симметрично относительно центра маятника
прикреплены две нити 3. Другим концом каждая нить закреплена на неподвижном
кронштейне. Вращение вала осуществляется с помощью нити, которая тщательно,
виток к витку,
наматываются на вал до тех пор, пока маятник не поднимется до
верхнего положения. Там он удерживается с
помощью электромагнита. При
отключении электромагнита маятник начинает опускаться вниз,
одновременно
раскручиваясь вокруг оси вала. Такое сложное движение удобно представить в виде
двух простых движений: поступательного и вращательного, вокруг неподвижной
оси.
Рисунок 1 – Маятник
Максвелла
1 – металлическое кольцо; 2 – диск; 3 – нить; 4 – тонкий вал
Порядок выполнения работы
1.
Подключите установку к сети
220 В, переключите тумблер
«СЕТЬ»
на задней
панели в нижнее положение (должен на короткий промежуток времени последовать
текст на дисплее 4
«Laboratornaya rabota 109 Mayatnik Maksvella»
). Рабочая панель
для снятия результатов эксперимента представлена на рисунке 2.
2.
Происходит мигание светодиода 3, свидетельствующее о калибровке верхнего
датчика, при этом на дисплее 4 появляется надпись «
Idet kalibrovka datchikov
».
Дождитесь завершения мигание светодиода 3 (завершения калибровки датчика).
Во
время процесса калибровки не машите руками и не ходите рядом с установкой!
3.
На экране дисплея 4 должна появиться надпись «
Ustanovite mayatnik na
startovuyu pozitsiyu
». Установите маятник на стартовую позицию (держась за края
вала обеими руками, намотайте нити в натянутом состоянии виток к витку на вал
маятника до тех пор, пока обод кольца не коснется электромагнита и притянется к
нему).
Высоту поднятия маятника
H
можно отсчитывать по шкале напротив
пластинчатого указателя, закрепленного на нижнем
кронштейне непосредственно
перед шкалой.
4.
Нажмите на кнопку «ВВОД» 5. Происходит мигание светодиода 3,
свидетельствующее о калибровке нижнего датчика, при этом на дисплее 4
появляется надпись «
Idet kalibrovka datchikov
». Дождитесь
завершения мигание
светодиода 4 (калибровку датчика).