АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ: МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИНАМИКЕ ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Аннотация

В статье рассмотрены методы и средства измерение момента инерции твердых тел различной формы. При этом, используемое в процессе проведения экспериментов простое лабораторное оборудование и измерительные средства, позволяют студентам быстро овладеть методикой проведения лабораторных работ и корректно ответить на основные вопросы. Существующие компьютерные варианты рассматриваемых лабораторных работ, основанные на применении специальных программ, требуют значительных затрат на их покупку, поэтому на практике для проведения экспериментов широко применяют стенды и измерительные приборы. В статье рассмотрены несколько методов для измерения динамических характеристик физических тел: -методами вращения и колебаний; -с помощью прибора Обербека. Определены цели работ, описаны методики проведения экспериментов и устройство используемых лабораторных стендов. Оборудование и приборы, используемые для проведения физического эксперимента включают в себя стенд в виде велосипедного колеса со шкивом и гнездами, набор гирь, металлический шарик, секундомер, измерительную линейку; штангенциркуль, прибор Обербека. Дано описание прибора Обербека, который представляет из себя крестовину, укрепленную на двойном шкиве. Ось шкива установлена горизонтально и закреплена в подшипниках. Крестовина вращается под действием силы натяжения нити, намотанной на шкив. Изменение момента силы натяжения производится либо с помощью грузов различной массы т, прикрепляемых к свободному концу нити, либо изменением радиуса шкива, на который наматывается нить. Изменение момента инерции прибора достигается передвижением четырех малых тел одинаковой массы т по направляющим крестовины на определенное расстояние от оси прибора. Выведены и проанализированы математические модели, описывающие физические явления. Предложены формы и последовательность измерения и обработка результатов физического эксперимента путем измерения основных параметров процесса, заполнения таблиц и последующей обработки экспериментальных данных с использованием программы MS Exсel. По каждой лабораторной работе приведены контрольные вопросы и задания.