169. Виртуальная лабораторная работа по физике «Изучение вращательного движения твердого тела на приборе Обербека» https://efizika.ru/html5/169/index.html.

Цель работы: освоение динамического способа определения момента инерции тел с применением основного закона динамики вращательного движения твердых тел

Приборы и принадлежности: Прибор Обербека с грузами и линейкой, счетчик-секундомер, весы с разновесами, штангенциркуль.

169. Virtual laboratory assignments in physics «Study of the rotational motion of a rigid body on the Oberbeck device» https://efizika.ru/html5/169/index.html.

The purpose of the work: mastering the dynamic method for determining the moment of inertia of bodies using the basic law of the dynamics of the rotational motion of solid bodies https://efizika.ru/html5/169/index.html.

Devices and accessories: Oberbeck's device with weights and ruler, counter-stopwatch, scales with weights, vernier caliper.

Виртуальная лабораторная работа по физике «Изучение вращательного движения твердого тела на приборе Обербека» может включать в себя различные аспекты, связанные с изучением свойств вращательного движения, таких как момент инерции, угловая скорость и динамика вращающихся тел. Вот примерный план и описание такой работы.

Цели работы:

1. Изучить основные характеристики вращательного движения твердого тела.

2. Определить момент инерции различных тел.

3. Исследовать зависимости между угловой скоростью, моментом инерции и приложенным моментом силы.

Оборудование:

• Прибор Обербека (или аналогичный)

• Набор твердотельных тел (диск, цилиндр, сфера и т.д.)

• Динамометр для измерения силы

• Угломер для измерения угловых перемещений

• Таймер или электронный счётчик оборотов

Теоретическая часть:

1. Вращательное движение: Это движение, при котором все точки тела движутся по окружностям с общим центром вращения.

2. Момент инерции (I): Характеризует распределение массы тела относительно оси вращения. Для различных фигур формулы могут отличаться.

3. Угловая скорость (ω): Изменение угла за единицу времени, измеряется в рад/с.

4. Закон сохранения момента импульса: В отсутствие внешних моментов импульс сохраняется.

Процедура эксперимента:

1. Подготовка прибора: Убедитесь, что прибор Обербека правильно установлен и откалиброван.

2. Измерение момента инерции:

   • Установите выбранное твердое тело на ось вращения прибора.

   • Измерьте его массу и радиус.

   • Запишите параметры для расчета момента инерции.

3. Изучение углового ускорения:

   • Приложите известный момент силы к телу с помощью динамометра.

   • Измерьте угловое ускорение с помощью угломера.

   • Повторите эксперимент для разных моментов силы.

4. Сбор данных: Запишите все измеренные значения в таблицу.

Анализ данных:

1. Рассчитайте момент инерции для каждого тела, используя формулы для различных геометрических фигур.

2. Постройте график зависимости углового ускорения от приложенного момента силы и определите коэффициент пропорциональности.

3. Проверьте закон сохранения момента импульса, сравнив значения до и после приложения момента силы.

Заключение:

В заключении подведите итоги проведённого эксперимента. Обсудите, как полученные результаты подтверждают теоретические предположения о вращательном движении и его характеристиках.

Вопросы для самопроверки:

1. Как изменяется момент инерции при изменении распределения массы?

2. Какие факторы влияют на угловую скорость вращающегося тела?

3. Каковы практические приложения изученных вами законов вращательного движения?

Эта структура поможет вам организовать виртуальную лабораторную работу и получить глубокие знания о вращательном движении твердого тела.