3818438746

M -14. WYZNACZANIE MOMENTU BEZWŁADNOŚCI WAHADŁA MAXWELLA

Zadania do wykonania: doświadczalne wyznaczenie momentu bezwładności i porównanie tej wartości z obliczoną na podstawie wymiarów geometrycznych bryły.

Wprowadzenie.

Widok ogólny wahadła Maxwella pokazano na rysunku 2.

Wahadlło Maxwella zmienia energię potencjalną koła na energię kinetyczną ruchu obrotowego (rys.l).

—¹ Kolo K osadzone jest na cienkiej osi 00. Do końców tej osi przywiązywane są dwie mci, na których kolo wisi. Obracając kolo w palcach nawijamy nici na oba końce osi, po czym uwalniamy koło. Zaczyna ono powoli spadać, K    a jednocześnie odwijając się z mci nabywa coraz większej

0

0

rysunek 1.

prędkości obrotowej. W najniższym położeniu koło osiąga największą prędkość w mchu obrotowym i znów zaczyna nawijać się na nici. W zjawisku tym widać zamianę energL potencjalnej kola V—rngh , na energię kinetyczną ruchu obrotowego T=l/21 (jeśli pominąć niewielki udział energi kinetycznej ruchu postępowego ).

Z równości obu tych wyrażeń obliczyć można    jeśE znamy moment bezwładności I,

lub odwrotnie , można obliczyć I, jeśli zmierzymy czas spadania koła , który zależny jest od