Рис. 4.1.
Для тіл правильної геометричної форми момент інерції можна знайти теоретично, а для тіл складної форми – експериментально. У даній роботі розглядається один із методів експериментального визначення моменту інерції маховика.
Прилад для визначення інерції маховика (рис. 4.1) складається з підставки з лінійкою і вала, що обертається на кулькових підшипниках. На вал насаджено маховик, момент інерції якого необхідно визначити. До вала прикріплена нитка з тягарем, який приводить у рух дану систему.
Тягар 
, піднятий на висоту 
, має потенціальну енергію 
. Залишений сам на себе тягар опускатиметься, змушуючи маховик обертатися рівноприскорено. При падінні тягаря його потенціальна енергія зменшується, перетворюючись у кінетичну енергію 
поступального руху тягаря, кінетичну енергію 
обертального руху маховика і витрачається частково на роботу 
по подоланню тертя. При досягненні найнижчого положення згідно з законом збереження енергії:
| (4.1) |
У найнижчому положенні тягар, де він має тільки кінетичну енергію обертання, не зупиняється, знову підіймається на деяку висоту 
. У цьому положенні він має потенціальну енергію 
.
Зменшення потенціальної енергії при піднятті на висоту 
дорівнює роботі подолання опору на шляху 
:
| (4.2) |
Лінійну швидкість руху точок вала можна виразити через висоту піднімання 
і час опускання 
тягаря з цієї висоти:
| (4.3) |
Кутова швидкість вала (отже і маховика):
|
де 
– радіус вала.
Оскільки лінійна швидкість точок вала дорівнює швидкості поступального руху тягаря, то
| (4.4) |
Підставивши (4.2) – (4.4) в формулу (4.1), після перетворень дістанемо остаточне значення для моменту інерції маховика:
| (4.5) |
Порядок виконання роботи
1. Виміряти штангенциркулем у трьох – чотирьох місцях діаметр вала 
. Установити, проти якої поділки 
шкали знаходиться основа тягаря в найнижчому положенні. Намотати нитку доти, поки основа тягаря не досягне заданої поділки на шкалі. Нехай основа тягаря при цьому знаходиться проти поділки шкали 
. Очевидно, в цьому разі висота, на яку піднято тягар, 
.
2. Відпустити тягар з одночасним пуском секундоміра. У момент, коли тягар досягне найнижчого положення, вимкнути секундомір і, продовжуючи спостерігати за його підняттям, установити найвищу поділку 
шкали, до якої піднялася основа тягаря. Висота піднімання 
. Дослід повторити п’ять разів. Зважити тягар на технічних терезах. Результати занести до табл. 4.1.
Таблиця 4.1
№
| 
| 
| 
| 
см
|  см
|  см
|  см
|  ,
мм
|  ,
мм
|  ,
с
|  ,
с
|  ,
г
|  ,
|
| Ср |
