Момент сил трения можно определить также графически. Формулу (4) можно преобразовать к виду

2.  Момент сил трения можно определить также графически. Формулу (4) можно преобразовать к виду

Если момент сил трения и момент инерции остаются постоянными, то эта зависимость является линейной. На графике , точка пересечения линии с осью абсцисс и будет характеризовать значение момента сил трения.

Уменьшить относительную роль момента сил трения в опыте можно увеличивая массу груза m. Но при возрастании массы груза происходит возрастание давления на ось вращающейся системы и увеличение сил трения (и момента сил трения). Кроме того, увеличение массы груза m уменьшает время его падения и тем самым снижает точность его измерения.

в) Измерения.

1.  Первоначально задают какое – либо неизменное значение для момента инерции вращающейся системы. С этой целью необходимо закрепить грузы на спицах в определенном положении – симметрично относительно оси вращения. Заданное положение грузов отметить в лабораторном журнале.

2.  Для заданного значения момента инерции вращающейся системы определить время, за которое груз на нити проходит расстояние h между двумя метками – первый и второй выключатели секундомера. Изменение времени повторить не менее трех раз для последующего усреднения.

3.  Указанное измерение времени повторить еще не менее, чем для трех грузов из имеющихся в наборе принадлежностей к работе.

4.  Изменив значение момента инерции вращающейся части системы повторить все операции отмеченные в пунктах 1 – 3.

Данные об установке и экспериментальные результаты удобно представить в виде таблицы.

Измерительные приборы и их погрешности:

Измерительная физическая величина	Прибор	Предел измерений	Цена деления	Погрешность
D	Штангель-цыркуль	300мм	0,1мм	±0,1мм
t	Секундомер электронный		0,01с	±0,01с
h	Линейка(сталь)	500мм	1мм	±0,2мм

Экспериментальные результаты:

Эксперимент с первым кольцом:

№ эксп.	Длинна Маятника  (𝓁)м	Диаметр Кольца (Dк)м	Диаметр Ролика (Dp)м	Диаметр Оси (Do)м	Масса кольца (mk)кг	Масса ролика (mp)кг	Масса оси (mo)кг	Время (t)с
1	0,41	0,105	0,085	0,01	0,262	0,162	0,033	2,27
2	0,41	0,105	0,085	0,01	0,262	0,162	0,033	2,30
3	0,41	0,105	0,085	0,01	0,262	0,162	0,033	2,22
4	0,41	0,105	0,085	0,01	0,262	0,162	0,033	2,22
5	0,41	0,105	0,085	0,01	0,262	0,162	0,033	2,23

Вычисления:

m_общ=m_к+m_р+m_о

 

m_общ=0,262+0,162+0,033=0,457кг

Для вычисления погрешности используем формулу:

∆D=0,0001м

∆h=0,0002м

Эксперимент со вторым кольцом:

№ эксп.	Длинна маятника (𝓁)м	Диаметр Кольца (Dк)м	Диаметр Ролика (Dp)м	Диаметр Оси (Do)м	Масса кольца (mk)кг	Масса ролика (mp)кг	Масса оси (mo)кг	Время (t)с
1	0,41	0,105	0,085	0,01	0,387	0,162	0,033	2,36
2	0,41	0,105	0,085	0,01	0,387	0,162	0,033	2,41
3	0,41	0,105	0,085	0,01	0,387	0,162	0,033	2,39
4	0,41	0,105	0,085	0,01	0,387	0,162	0,033	2,34
5	0,41	0,105	0,085	0,01	0,387	0,162	0,033	2,35

Вычисления:

m_общ=m_к+m_р+m_о

m_общ=0,387+0,162+0,033=0,582кг

Для вычисления погрешности используем формулу:

∆D=0,0001м

∆h=0,0002м

Конечный результат:

Для 1-го кольца ±

 

Для 2-го кольца ±

= 0,00103

Вывод: Проведя эксперимент, мы рассмотрели сложное движение тел, сочетающего вращательное движение с поступательным и рассчитали моменты инерции маятника Максвелла двумя способами: экспериментально и теоретически.