После отключения электромагнита маятник начинает раскручиваться, и его потенциальная энергия EP будет переходить в кинетическую энергию поступательного движения EK = mv2/2 и энергию вращательного движения EВР = Iw2/2 . На основании закона сохранения механической энергии (если пренебречь потерями на трение)
M g h = m v2 / 2 + I w2 / 2 (1)
Где h — ход маятника; v — скорость маятники в момент пересечения оптической оси фотодатчика; I — момент инерции маятника; w — угловая скорость маятника в тот же момент времени.
Из уравнения (1) получаем :
I = m v2 w -2 (2g h v -2 — 1)
Учитывая, что v = RСТ w, v2 = 2ah, где RСТ — радиус стержня, a — ускорение, с которым опускается маятник, получаем экспериментальное значение момента инерции маятника:
IЭКСП = m R2СТ (0,5 g t2 h -1 — 1) = m R2СТ a -1 (g — a) (2)
Где t — время хода маятника.
Теоретическое значение момента инерции маятника относительно оси маятника определяется по формуле : (3)
IТ = IСТ + IДИСКА + IКОЛЬЦА = 0,5 [mСТ R2СТ + mДИСКА (R2CT + R2Д) + mKi (R2Д + R2K)]
Где mCT — масса стержня, mCT = 29 г; mg — масса диска, насаженного на стержень,
Mg = 131 г; mKi — масса сменного кольца; Rg — внешний радиус диска; RK — внешний радиус кольца.
При учёте работы, совершаемой маятником против сил трения, уравнение (1) примет вид :
M g h = m v2 / 2 + I w2 / 2 + А
Где A — работа против сил трения.
Эту работу можно оценить по изменению высоты первого подъёма маятника. Считая, что работа при спуске и подъёме одинакова, получим :
А = 0,5 Dh m g
Где Dh — изменение высоты наивысшего положения маятника в первом цикле спуск-подъём. Тогда считая, что DI — оценка величины, на которую завышается экспериментально определённое значение IЭКСП без учёта потери энергии на трение, получим :
DI / IЭКСП = Dh / 2h + 1 / (1 — (a / g)) (4)
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
1 какие изменения происходят со световым пучком при отражении его от плоского зеркала? а). изменяются структура и направление светового пучка. б). изменяется только структура светового пучка. в). изменяется направление светового пучка, но не меняется структура. 2). какая позиция рисунка правильно показывает ход лучей в плоских зеркалах? а). а, в б). б, г в). а г). а, б, в, г. 3). от лампы на плоское зеркало падает пучок лучей. где окажется изображение лампы в зеркале? а). 1, 2, 3 б). 2, 3 в). 3 г). 4 4). если луч света падает на поверхность зеркала под углом 300 к горизонту, то чему равен угол отражения? а). 300 б). 600 в). 900 5). справедливы ли законы отражения в случае падения света на тетрадный лист бумаги? а). да б). справедливы, если лучи перпендикулярно в). нет 6). какое из утверждений неверно? а). световой луч не перпендикулярен волновой поверхности б). в однородной среде световые лучи – прямые линии в). световой луч - это линия, вдоль которой распространяется энергия световой волны. 7). в каком случае угол преломления равен углу падения? а). только тогда, когда показатели преломления двух сред одинаковы. б). только тогда, когда луч перпендикулярен к поверхности раздела двух сред. в). когда показатели преломления двух сред одинаковы; луч перпендикулярен к поверхности раздела сред. 8). если угол падения луча на поверхность раздела двух сред увеличивается, то относительный показатель преломления этих сред: а). увеличивается б). уменьшается в). не изменяется. 9). возможно ли полное отражение, если световой луч падает из воздуха в воду? а). нет б). да в). да, если угол падения больше предельного угла преломления 10). при переходе светового луча из воды в воздух полное отражение будет наблюдаться, если: а). угол падения меньше предельного угла отражения б). угол падения больше предельного угла отражения в). полного отражения не будет ни при каком угле. 11). при переходе луча в оптически более плотную среду угол падения: а). меньше угла преломления. б). больше угла преломления в). равен углу преломления 12). показатели преломления относительно воздуха для воды, стекла и алмаза соответственно равны 1, 33; 1, 5; 2, 42. в каком из этих веществ предельный угол полного отражения при выходе в воздух имеет максимальное значение? а). в воде б). в стекле в). в алмазе.