Lab № 4

ПРОВЕРЕТЕ основни закони на динамиката

За въртене ОРГАНИ

КРАТКО теория. Движение нарича въртеливо движение, в което всички точки от тялото описват кръг, чиито центрове лежат на една права линия (ос на въртене).

Въртеливото движение може да се опише чрез ъглови кинематични променливи.

1. вектора на ъглово отместване - физическа величина вектор чийто модул е ​​равен на ъгъла на завъртане (ъгъла между два радиуса, извършена в началното и крайното положение на точката на материал). Вектор ъглово движение насочена перпендикулярно на равнината, в която имаше свой ред, така че в края на въртенето на вектор настъпва про-изходящи стрелка. Посоката на ъглово вектор за движение могат да бъдат открити по правило дясната правило (фиг. 1). Ъгловата обем се измерва в радиани.

2. ъгловата скорост - физична величина, показваща ъглово движение, извършено за единица време :.

вектор ъглова скорост съвпада с посоката на вектора на ъгловото преместване.

3. ъглово ускорение - физическа величина, показваща изменението на ъгловата скорост за единица време:

Векторът на ъглово ускорение съвпада с посоката на ъгловите промени скоростта вектор. В бързо въртене ъглови вектори скорост и ъглово ускорение в същата посока, в бавно - в противоположност.

Ъглови кинематични величини, свързани с линеен вектор работи, както следва:

където р - дъга елемент кръг описано точка, R - радиус на този кръг, U - линейна скорост на точката, в - тангенциална точка ускорение.

Векторите са взаимно перпендикулярни. Ъгловото ускорение на модула може да се намери, ако знаете, че тангенциално ускорение от всяка точка на тялото и разстоянието от оста на въртене:

Ако тялото се върти около фиксирана ос, всички кинематични и динамични уравнения са написани на вектор проекция върху оста на въртене, т.е. в скаларна форма.

Причината за появата на ъглово ускорение е влиянието на момента на тялото сила около оста на въртене. В момента, в сила от се нарича физична величина, която е равна на произведението на вектор радиус вектора на силата на:

В скаларна образуват момент на сила по отношение на оста на въртене е равна на произведението на силата на рамото,

където L - ръка - краткия разстояние от оста на въртене на линията на сила.

Основният закон на динамиката за въртене на органи. ъгловото ускорение на тялото е пряко пропорционална на момента на силата, действаща върху тялото, и обратно пропорционално на инерционният момент на тялото:

Инерционният момент е мярка на инерция на ротационен тялото зависи от телесното тегло и неговото разпределение по отношение на оста на въртене на:

където - теглото на малък орган елемент - разстояние от този елемент на оста на въртене.

Инерционният момент може да се променя чрез промяна на теглото или преместване на някоя част от тялото на различно разстояние от оста на въртене.

Експериментална настройка. За проверка на зависимостта на ъгловото ускорение на момента на сила и момент на инерция използва експериментална настройка, в който учи въртенето на диска платформата около вертикалната ос (Фигура 2). Инерционният момент на платформата на диска се променя чрез наслагване на платформата допълнителни стоманени дискове.

Монтаж се събира на вертикална дъска, закрепена към стената. В допълнение ротационното тяло е монтирана върху щит електронен часовник височината на C мащаб H, старт бутона С и долния педал P, която е на височината на рамката начало.

Тялото е ротационно задвижване рана резба на шайбата с радиус R. Към другия край на конеца е свързано тегло на товара. което резбата си прикачи допълнителни тежести. Дискът е снабден с електромагнитна спирачка T чието включване от копче R.

Експериментът се провежда в следния ред: Нишката се навива на ролка завой да се обърне. Заредете m се определя на е фиксиран в Т. разлагане спирачка Таймерът се нулира бутон за нулиране, разположен на неговата арматура-сензорите за тяло, известно СЕЗОН-чо ч над долната част на педала П. В тази обстановка. започнете бутон е изключен и спирачката в същото време да започне хронометъра. Платформата се върти бързо, равномерно натоварване ускорено се понижава. калибър XPO налягане се изключва по време, когато стоките достигнат педала P. Ускоряване товари Opus-покаяник от височина по време на време T. Това е poformule :. (5)

Тангенциални ускорение точки, разположени по повърхността на ролката, се равнява на ускоряването на товара. Следователно, в съответствие с формула (1), ъгловото ускорение на ротационното тяло се изчислява по формулата:

Ъгловата ускоряване на ротационното тяло в този случай комуникира Получената момент на напрежение действие сила прежда и въртящ момент на триене в лагерите Mtr:

защото рамото сила на опън, равна на радиуса на ролката.