Doświadczenia fizyczne z wahadłem Oberbecka [ZDJĘCIA]

Wahadło Oberbecka to bryła sztywna składająca się z równoramiennego krążka osadzonego na tuleji. Obciążniki na ramionach krzyżaka można przesuwać na dowolną odległość od osi obrotu, co wpływa na ruch obrotowy (zmniejsza lub zwiększa przyspieszenie). Na tulei są rowki, na które nawija się linkę z obciążnikiem.
Klasa 2B pod opieką pani Marty Michalickiej – Ipnarskiej wykonała dwa typy doświadczeń kątowych. Pierwsze doświadczenie obrazuje pierwszą zasadę dynamiki ruchu obrotowego. (Jeśli ÎŁM=0 to ω=const.) (ω – prędkość kątowa, ÎŁ – suma, M – moment siły). Ręką wprowadzamy ramiona krzyżaka w ruch obrotowy i widzimy, że ruch obrotowy jest jednostajny (oczywiście w krótkim okresie czasu, bo po jakimś czasie tarcie zwalnia ruch obrotowy). Czyli ma miejsce ruch obrotowy jednostajny ze stałą prędkością kątową (ω=const), bo suma momentów sił ciężkości względem osi obrotu poszczególnych obciążników na ramionach krzyżaka jest równa zeru (ÎŁM=0)
Drugie doświadczenie obrazuje II zasadę dynamiki ruchu obrotowego. Ramiona krzyżaka wprowadza w ruch ciężarek na lince spadający w dół. Stwierdzamy „na oko”, że obraca się ruchem przyspieszonym. Czyli obraca się ruchem obrotowym przyśpieszonym. Większy moment sił to większe przyśpieszenie, czyli M=IƐ gdzie :
Ɛ – przyspieszenie I – współczynnik zależny od masy obciążników i promienia
I -m1r1^2 + m2r2^2 +m3r3^2 +m4r4^2

Podziękowania :
Dziękujemy pani Małgorzacie Baszczak oraz Wydziałowi Fizyki UW za udostępnienie wahadła Oberbecka.