Определяне инерционен момент от вибрации на колелата - лаборатория
ОПРЕДЕЛЯНЕ инерционен момент колело при ВИБРАЦИИ
Целта на работата. Характеристика на колело вибрационно движение, инерционен момент на колелото и го сравняват с теоретично изчисление.
Оборудване. Експерименталната настройка, линийка, хронометър.
При изучаване на въртене или осцилаторни движения на твърдо тяло с помощта на концепцията за инерционен момент. Инерционният момент на тялото (или органи на системата) по отношение на оста нарича физическо количество, равно на сумата продукта от масата на материала точки, образуващи системата от квадрата на техните разстояния до оста на въртене:
където п - броят на материални точки, съставляващи тялото система или орган.
В случай на непрекъснато разпределение на масата инерционен момент може да се определи от интеграл: където R - функция на позицията на точка маса DM на.
Инерционният момент зависи от теглото и формата на разпределението на масата около оста на въртене.
Колебанията е процес се характеризира с определена степен на повторяемостта. В зависимост от физическата природа на повтарящ се процес разграничи трептения: механични, електромагнитни, електромеханични, и т.н.
Физическа махало наречен твърдо вещество, колебания по отношение на стационарния хоризонтална ос (оста на окачване), без да преминават през центъра на тежестта.
Овлажнен трептения се случи в присъствието на силата на съпротивление (триене), и поради разсейване (разсейване) енергия. Ако енергията не се компенсира спадът се дължи на работата на външните сили, вибрации се елиминират.
Описание на експерименталната настройка. Извеждане на формули за определяне на характеристиките на заглушават трептения и инерционен момент на колелото
Измервателната апаратура се състои от физически махало, състояща се от велосипедно колело 1, към който е прикрепен джантата 2 натоварване на тегло. Колелото ъгъл на отклонение от равновесното положение определя от гониометрично скалата 3.
Ако условието за колело дисбаланс и да се осигури, че ще се люлее под влияние на момента
гравитацията. На малки ъгли на отклонение (10 0 -15 0) и точката на тежестта е равно на
където - масата на топката, - ускоряване на тялото, разстоянието между центъра на топка и оста на колелото, отклонение на ъгъл колело от равновесното положение. Знакът "-" показва, че в момента на вектора на гравитацията и ъгловото преместване в противоположни посоки.
В реални условия, махалото под действие на въртящия момент на триене в лагери и въздух съпротива, извършва успокояван трептене. Общият брой на въртящ момент на триене е в зависимост от ъгловата скорост
при което - коефициент на пропорционалност в зависимост от формата и размера на махалото и вискозитетът на средата.
Базисното уравнение на динамиката на движение, описващи трептенията на махало има формата
Разделяне (1) от момента на инерция и въвеждане на затихване фактор и естествената честота на свободно вибрации, се пише на диференциално уравнение на овлажнен колебания по такъв начин,
диференциация разтвор на (2) е функция на формата
където - ъглово отклонение при начало и край на времето за.
Циклично честота на трептене успокояван
където, логаритмична спадане.
където -време за които колело извършва колебание.
От (3) следва, че ъгловото изместване на трептенията може да се експресира след следователно затихване коефициент
Знаейки, и (4), имаме
Ние определяме момента на инерция
Редът на изпълнение на лабораторната работа:
За да работите с инсталирането на разрешените лица, които са запознати с дизайн и функционалност.
За да се предотврати преобръщането инсталация е необходимо да го има само в хоризонтална повърхност.
REF1. Определяне на инерционен момент и характеристиките на вибрационното движение на велосипедно колело.
Записите са реализирани в таблица 1, всички известни стойности и техните абсолютни грешки, посочени в Приложение за инсталиране: - масата на товара, - разстоянието между центъра на товара и оста на колелото.
Включен в мрежата на хронометър. Кликнете на "Мрежа", разположен на предния панел на хронометъра.
Натиснете бутона "Reset" на предния панел и хронометър, за да се уверите, че на срещата са определени нула.
Завъртането на колелото на велосипеда, за да се определи колелото в горно положение при преподавателя ъгъл е посочено. Записите в таблица 1.
освобождаване на колелото и едновременно натискане на бутона "Старт" на хронометъра, хронометърът започва да брои времето.
Граф разгара на гониометричната скала за определяне на ъгъла, под който се отклонява натоварване и натиснете бутона "Спиране" на предния панел на хронометъра и да запише време.
Повторете измерването 5 пъти. Всички стойности. и записани в таблица 1.
Изчислено от формула (5), периодът на трептенията.
Изчислено от формула (6), на затихване коефициент.
Изчислява се логаритмична декремент на формулата.
Изчислено от формула (7) инерционният момент.
резултати от изчисленията записани в таблица 1.
Извършване на времето за обработка на резултатите от статистическите измерване и попълнете таблица 2.
Изчислете относителната и абсолютна грешка се използват следните формули, като се вземе предвид факта, че абсолютната грешка и се записва в Таблица 1:
Теоретична изчисление REF2 инерционен момент на велосипедно колело.
колело велосипед инерционен момент, равен на:
където - теглото на джантата; радиусът на джантата; - масата на спиците; е броят на спици; - разстоянието между центъра на товара и оста на колелото.
Изчислете относителната грешка с формула
Резултатът се записва в таблица 1.
4. Сравнете теоретични и експериментални стойности на момента на инерция и да обясни резултата. Сключване.
Какво се нарича инерционният момент на материалната точка?
Какво се нарича инерционният момент на твърдо тяло? На какво зависи?
Стойността се определя от момента на инерция на телата на проста форма около оста, минаваща през центъра на масата. Как е физичния смисъл на инерционния момент.
Формулирайте теоремата на Щайнер.
Дай определението на заглушават хармонични трептения, обърнете внимание на уравнението и да обясни физическия смисъл на нейните съставни единици.
Какво е въртящия момент? Закон, според който на въртящия момент е различна.
Въз основа на уравнението на хармонични трептения, идентифициране на ъгловото ускорение. Как е по посока на ъгловото ускорение?
Определяне на срока, честотата и цикличен честота. Покажете как те са свързани помежду си.
Определяне на физическото махалото.
На какво се дължи на въртящия момент на триене в тази работа?
Съставител TP Жданов, VV Ilyasov, предаде АП Къдря, VS Кунаков
ОПРЕДЕЛЯНЕ инерционен момент колело при ВИБРАЦИИ
Методически указания за лабораторна работа №2-А по физика
Обем 0.7 usl.p.l. Изместване. Формат 60x84 / 16.
Тип хартия №3. Номер на поръчката. Тираж. цена
Издателство Център DSTU
344010, Ростов на Дон, pl.Gagarina 1.