Файл: 03 Задание 1.pdf

03
Задание
1.
1.
Исходя из уравнений плоского движения маятника Максвелла, получите выражения для определения момента инерции маятника
0
I и скорости поступательного движения его центра масс
)
(
v
0
t .
2.
Произведите серию измерений времени движения маятника Максвелла t как функцию пройденного расстояния S, меняя S от 0,90 м до 0,40 м с шагом 0,05 м.
Результаты эксперимента занесите в таблицу 3.2.
3.
Определите момент инерции маятника
0
I . Постройте и проанализируйте график зависимости скорости центра масс маятника
)
(
v
0
t .
Задание
2.
1.
Получите выражения для потенциальной и кинетической энергии маятника
Максвелла, исходя из уравнений плоского движения.
2.
Произведите серию измерений времени движения маятника Максвелла как функцию пройденного расстояния S, меняя S от 0,80 м до 0,30 м с шагом 0,05 м.
Результаты занесите в таблицу 3.2.
3.
Определите потенциальную энергию и кинетическую энергию поступательного движения центра масс маятника. Постройте графики зависимости потенциальной и кинетической энергии центра масс маятника как функции времени и проанализируйте их.
Задание
3.
1.
Составьте уравнение закона сохранения механической энергии для маятника
Максвелла.
2.
Произведите серию измерений времени движения маятника Максвелла t как функцию пройденного расстояния S, меняя S от 0,85 м до 0,35 м с шагом 0,05 м.
Результаты занесите в таблицу 3.2.
3.
Определите потенциальную энергию и кинетическую энергию поступательного движения центра масс маятника. Исходя из закона сохранения механической энергии, определите кинетическую энергию вращательного движения маятника вокруг оси, проходящей через его центр масс. Постройте и проанализируйте графики зависимости потенциальной энергии, кинетической энергии поступательного движения центра масс и вращательной энергии вокруг оси, проходящей через центр масс, как функции времени.
Задание
4.
1.
Получите выражение для изменения кинетической энергии вращательного движения твердого тела вокруг фиксированной оси, если момент инерции тела относительно этой оси I , если тело вращается под действием постоянного момента силы
M
, приложенного на расстоянии
r
от оси вращения.
2.
Произведите серию измерений времени движения маятника Максвелла t как функцию пройденного расстояния S, меняя S от 0,70 м до 0,25 м с шагом 0,05 м.
Результаты занесите в таблицу 3.2.
3.
Определите кинетическую энергию поступательного движения центра масс маятника и кинетическую энергию вращательного движения вокруг оси, проходящей через центр масс. Используя закон сохранения механической энергии, определите потенциальную энергию для различных моментов времени с помощью графиков временной зависимости кинетической энергии поступательного и вращательного движения.