Проверка справедливости теоремы Штейнера

Оба исследуемых тела удалить диаметрально друг от друга на расстояние 2d таким образом, чтобы их об­щий центр тяжести лежал на оси вращения системы (рис.2 б). Значение d внести в табл.2. Привести систему в колебательное движение и измерить время t ₃ совершения n полных колебаний. По среднему значению t ₃ определить период колебаний T_3. Занести значения t ₃ и T₃ в таблицу 3. По формуле (14), аналогичной формуле (12) определить момент инерции системы вместе с исследуемыми телами:

. (14)

Занести значение в таблицу 2.

С другой стороны , где – суммарный момент инерции двух одинаковых тел относительно вертикальной оси, перпендикулярной к плоскости диска и проходящей на расстоянии d от его центра.

Тогда момент инерции тела относительно оси, не проходящей через центр тяжести равен

. (15)

Рассчитать по теореме Штейнера

, (16)

где определено по формуле (10).

Сравнить результаты, полученные по формулам (15) и (16).

Сделать выводы.

Таблица 3

Контрольные вопросы

1. В чем заключается физический смысл момента инерции и от чего он зависит?

2. Чему равен момент инерции твёрдого тела?

3. Запишите моменты инерции тел простейшей формы относительно оси, проходящей через центр инерции.

4. Запишите основной закон динамики вращательного движения и поясните физический смысл входящих в него величин.

5. Сформулируйте теорему Штейнера.

Рекомендуемая литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики (т.1). М.: Наука, 2006.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. шк., 2004.

Составители: А.А.Андрющенко, Н.Г.Последова