EAIiE

1. Paweł Ścipień

2. Mariusz Święs

ROK I

GRUPA V

ZESPÓŁ 2

Pracownia fizyczna

Temat: Elipsoida bezwładności

Nr ćwiczenia: 6

Data wykonania:

02.03.99

Data oddania:

Zwrot do popr.

Data oddania:

Data zaliczenia:

OCENA:

Moment bezwładności punktu materialnego o masie m, obracającego się wokół osi O w odległości r definiujemy jako :

0x01 graphic
0x01 graphic

Bryłę sztywną możemy potraktować jako ciągły zbiór punktów o różnych odległościach od osi obrotu. Stąd :

0x01 graphic

Całkę można obliczyć dla brył jednorodnych o bardzo regularnych kształtach.

Każdą bryłę sztywną o masie m, zawieszoną w punkcie O różnym od środka ciężkości, można uważać za wahadło fizyczne. Wahadło odchylone od pionu, a następnie puszczone swobodnie wykonuje ruch wahadłowy pod wpływem momentu siły ciężkości. Moment ten jest równy : 0x01 graphic

Ruch wahadła opisuje druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego:

0x01 graphic

Przy ograniczeniu do małych wychyleń sinus kąta można zastąpić samum kątem w mierze łukowej, czyli sinθ≈θ. Wtedy równanie ma postać :

0x01 graphic

Rozwiązanie jest ruch harmoniczny prosty :

0x01 graphic

amplituda θm i faza α zależą od warunków początkowych. Okres drgań związany jest z częstością ωo :

0x01 graphic

Moment Io jest to moment bezwładności względem osi obrotu. Jeżeli Is oznaczymy moment bezwładności względem środka ciężkości S, to związek między Io ,a Is jest dany przez twierdzenie Steinera : Io=Is+ma2