Bestimmung des Trägheitsmomentes aus der Schwingungsdauer eines Torsionspendels
Grundlagen: Das schwingende Torsionspendel
Für die Schwingung eines Torsionspendels ist neben dem Trägheitsmoment J des
Körpers noch das Direktionsmoment D wichtig, dass die Zugstärke des
Torsionspendels angibt.
Ähnlich wie die Federkonstante einer einfachen Schraubenfeder durch D = F/x
(Kraft pro Auslenkung) definiert ist, definiert man das Direktionsmoment als D
= M/φ (Drehmoment pro Auslenkwinkel).
Die Schwingungsdauer einer Schraubenfeder wird durch
bestimmt.
Entsprechend erhält man für die Schwingungsdauer eines Torsionspendels
T
| Versuch Bestimmung von J Ermitteln Sie zunächst mit Hilfe eines Federkraftmessers und eines Lineals zur Bestimmung des Abstandes des Angriffspunktes der Kraft das Direktionsmoment des verwendeten Drahtes. Hängen Sie nun verschiedene Körper an diesen Torsionsdraht und messen Sie die Schwingungsdauern. Berechnen Sie daraus die jeweiligen Trägheitsmomente. |
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