Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Zamościu
Wstęp
Wahadłem fizycznym na/ywaim bryłę sztywną zawieszoną w punkcie znajdującym się powyżej środka ciężkości bryty* Po wychyleniu brył) sztywnej z położenia równowagi wykonuje ona drgania pod wphwcm d/iałania siły ciężkości. Przy niewielkich wychyleniach od położenia równowagi bryła szuwna wykonuje drgania harmoniczne Okres drgań harmonicznych zależy od momentu bezwładności bryły sziywncj względem osi jej obrotu (tuta1 względem punktu zawicwema 0, czyli względem osi wahania się bryły)
1. Wyznaczanie momentu bezwładności bryły sztywnej
Pnyrrądy i materiały:
wahadło fizyczne, waga techniczna, równoważnia, linijka lub taśma do odmierzania długości, sekundomierz.
• z zawieszenia zdejmujemy wahadło fizyczne, którym jest listwa drewniana zaopatrzona w szereg otworów do służących do mocowania ciężarka w różnej odległości od osi obrotu O przedstawiona schematycznie na Rys. I;
Ry s. I Schemat wahadła fizycznego wraz z rozkładem sił działających na środek jego masy
• wyznaczamy masę m wahadła fizycznego na wadze technicznej;
• wyznaczamy położenie środka ciężkości wahadła fizycznego po umieszczeniu na ostrej krawędzi równoważni tak. aby znajdowało się ono w stanic równowagi chwiejnej;
• mierzymy odległość d pomiędzy środkiem ciężkości (punktem równowagi chwiejnej) i punktem zaczepienia wahadła fizy cznego;
• zawieszamy wahadło fizyczne i wpraw iamy jc w ruch drgający o niewielkiej amplitudzie (wychylenia od położenia równowagi powinny być niewielkie);
• mierzy my sekundomierzem czas t dla 100 pełnych drgań wahadła fizycznego uruchamiając sekundomierz w chwili gdy wychyli się ono maksymalnie i zaczynając liczyć od zera.