home

№3 Изучение законов вращательного движения на крестообразном маятнике Обербека

?
Кафедра общей физики ПГНИУ
Лаборатория механики и молекулярной физики
Лабораторная работа № 3

Лабораторная работа № 3
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА
КРЕСТООБРАЗНОМ МАЯТНИКЕ ОБЕРБЕКА
Принадлежности: маятник Обербека, секундомер, рулетка, грузики,
штангенциркуль.
Цель работы:
1. Проверить выполнение основного закона динамики вращательного
движения.
2. Определить момент инерции маятника.
3. Исследовать зависимость момента инерции от расположения грузов на
крестовине.
Введение. Величиной, характеризующей действие силы на вращающееся
тело, является момент силы. Различают момент силы относительно точки и
относительно оси. Моментом силы относительно
точки
О
(на
рис.
1)


называют векторное произведение радиус-вектора r на силу F :

 

M   r  F  .

(1)


Аналогично определяется момент импульса L материальной точки
относительно полюса О:

  
L   r  p  .

(2)

Моменты импульса и силы связаны между собой важным соотношением:



dL
M,
dt

(3)

которое
называется
уравнением
моментов.
Для
системы
материальных
точек

под M в уравнении
(3)
понимают
момент
внешних
сил.
Из
(3)
видно,
что


если M =0, то d L / dt  0 и L  const . То есть при равенстве нулю момента
внешних сил момент импульса системы остаётся постоянным во времени.
Это положение называют законом сохранения момента импульса.
Моментом импульса
и
силы
относительно
произвольной
оси
z
называют


проекции векторов L и M на эту ось, в предположении, что точка О,
-1-