НАЗАД Диск Прандтля

Вращающийся диск с утяжеленным стержнем был предложен профессором Людвигом Прандтлем (1875-1953) для демонстрации соотношений между угловой скоростью и моментом инерции. О чем сообщалось в журнале Ассоциации немецких инженеров в 1909 году.



Рисунок 1. Демонстрация с вращающимся диском
Судя по рисункам, демонстрационный прибор состоял из двух деревянных дисков: неподвижного диска на трех ножках, в центре которого вертикально закреплена железная ось и подвижного диска с подшипником качения в центре, внутреннее кольцо подшипника плотно насаживалось на вертикальную ось.



Рисунок 2. Внешний вид диска Прандтля

Модифицированный вращающийся диск Прандтля в наборе с принадлежностями применялся в средней школе, начиная с семидесятых годов 20 века, при изучении криволинейного движения и законов вращения твердого тела.
Рисунок 3. Детали набора
Основой набора служит стальной диск 1 диаметром 430 мм с отверстиями диаметром 5 мм для крепления деталей и центральным отверстием диаметром 27 мм для установки на шарикоподшипнике 2. Чугунная тренога 3 с двумя уравнительными винтами. Двухступенчатый шкив 4 с отношением диаметров 1:2.
Также в набор входят детали, которые без диска не употребляются:
5. Маятниковый тахометр с делениями 0,5 и 1 об/с.
6. Желоб с делениями для измерения радиуса вращения; с роликом на одном конце.
7. Два стальных катка массами 250 г и 500 г.
8. Дуга с муфтой и шариком на нити.
9. Трубка на стойке с проволочным желобком.
10. Стержень с острием и резьбой для насаживания на стержень универсального штатива.

Органайзер исследователя
1. Посмотрите видео опыта, демонстрирующего соотношение между угловой скоростью и моментом инерции: https://yandex.ru/video/preview/10128345158212291285 Используя идею опыта из видеофрагмента, предположите, как действовал экспериментатор, изображенный на рис. 1.
2. Рассмотрите рисунки установок (4-6), где применяется модифицированный вращающийся диск Прандтля с принадлежностями. Используя материал статьи, выберите установку, предназначенную для определения угловой скорости вращения диска. Обоснуйте свой выбор.


Рисунок 4.

Рисунок 6.

Рисунок 5.

Рейтинг@Mail.ru