В работе изучается динамика вращательного движения. В частности, экспериментально проверяется второй закон Ньютона для вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.

Измерения
Представляет интерес экспериментально исследовать две зависимости.
Первая – зависимость углового ускорения a от момента внешней силы
М = mgr при условии, что момент инерции I остается постоянным.

Если на оси ординат откладывать угловое ускорение a, а на оси абсцисс – mgr, то, согласно (10), экспериментальные точки должны ложиться на прямую. Из (10) видно, что наклон этой прямой равен (1/I), а точка пересечения с осью абсцисс дает Мтр.

Задание
1. Сбалансируйте маятник. Для этого оставьте на крестовине два груза на двух противоположных спицах на равных расстояниях от оси вращения. Спицы, на которых находятся грузы, соединены с втулкой резьбой. Вращая спицы в резьбе, добейтесь равновесия. Затем точно сбалансируйте грузы на второй паре спиц на таком же расстоянии от оси вращения.
Полезно несколько раз привести маятник во вращение, каждый раз давая ему возможность остановиться. Подумайте, как на основании этих опытов определить, хорошо ли сбалансирован маятник.
2. Определите экспериментально зависимость углового ускорения маятника от момента приложенной силы mgr. В этой серии измерений момент инерции маятника должен оставаться постоянным: I = const.
Для определения зависимости измерьте время t, за которое груз m опускается на расстояние h. Измерение времени t для каждого груза при постоянном значении h повторите три раза. Затем найдите среднее значение времени движения груза и определите среднее ускорение груза из соотношения (7).
Эти измерения и вычисления повторите для пяти значений массы m груза.

(Будьте внимательны это всего лишь краткий обзор материала, полная версия внутри файла + решение 5 вариантов)