P1.4.5 Moment bezwładności – Leybold

Moment bezwładności jest wyznaczany z okresu oscylacji osi skrętnej, na której badane ciało jest zamocowane i jest sprężyście połączone z podstawą za pomocą sprężyny śrubowej. Układ jest wzbudzany do oscylacji harmonicznych. Dla znanej skierowanej wielkości kątowej D, okres oscylacji T może być użyty do obliczenia momentu bezwładności ciała testowego za pomocą wzoru.

W doświadczeniu P1.4.5.1, moment bezwładności ”masy punktowej” jest wyznaczany jako funkcja odległości r od osi obrotu.

W tym doświadczeniu, pręt z dwoma ciężarkami o równej masie jest zamontowany poprzecznie na osi skrętnej. Środek ciężkości dwóch ciężarków ma tą samą odległość r od osi obrotu tak, że układ oscyluje bez niezrównoważonego ciężaru.

Doświadczenie P1.4.5.2 porównuje moment bezwładności pustego cylindra, pełnego cylindra oraz pełnej kuli. Pomiar ten używa dwóch pełnych cylindrów o równej masie lecz różnym promieniu. Dodatkowo, doświadczenie to bada pusty cylinder, który jest równy masie i promieniowi jednemu z pełnych cylindrów, jak również pełnej kuli z tym samym momentem bezwładności jak jedne z pełnych cylindrów.

Doświadczenie P1.4.5.3 weryfikuje prawo Steiner’a za pomocą płaskiego dysku kołowego. Tutaj, moment bezwładności IA kołowego dysku jest mierzony dla różnych odległości a od osi obrotu i porównuje je z momentem bezwładności IS wokół osi środka ciężkości. Doświadczenie to weryfikuje ten związek.