От наклона на линия, получена стойност на приложената сила се определя и сравнява с
4. Съгласно наклона на линия, получена стойност на приложената сила се определя и сравнява с действителния ток в системата.
Изследване на въртеливо движение SOLID
Експериментално потвърждение на основното уравнение на динамиката на твърдо тяло въртеливо движение около фиксирана ос.
Експериментът изследва въртеливо движение на органи, свързани с оста на система, която може да се промени моментът на инерция (Oberbeck махало). Различни моменти на външните сили са теглото окачен на намотан конец на ролка.
Основният уравнението на динамиката на въртеливото движение на твърдо тяло с инерционен момент J Z около фиксирана ос има формата
Общият ъглов момент на външните сили е
където Mn - въртящ момент (в тази работа - напрежение въртящ момент прежда) Mtr - въртящ момент на триене. С оглед на това основно уравнение на динамиката на въртеливото движение под формата на линейна зависимост от момента на сила от напрежение Mn напр.
За експериментално доказателство за валидността на тази връзка в използваната Овербек махало (фиг. 6). Състои се от четири ядра А и две макари с различни радиуси R1 и R2. фиксиран на една и съща хоризонталната ос. Съгласно пръти могат да бъдат премествани и фиксирани в позиция четири цилиндрични натоварване (по един за всеки бар) на еднаква маса m1. С помощта на натоварване маса M, прикрепен към края на конеца, навит на една или друга ролка, махалото може да се върти. Определяне на продължителността на т з движение и преместване на товара, е възможно да се определи ускоряване на транслационно движение
Това ускорение е равна на шайбата с линейно ускорение и точките, свързани с ъглово ускорение пресича съотношение
Въртящ момент напрежение Т е прежда
Force T може да бъде определена от втория закон на Нютон за постъпателно движение, в което прогнози за 0Y на ос дава
По този начин, силите за миг напрежение
Според (2.3) Mn линейна функция на напр. Фиг. 7, съгласно различните znĂ-cheny моменти на инерция са представени в графиката форма, ъгловите коефициенти са равни J. Тези графики изрязани от оста сегменти на Mn равно момент на сила Mtr триене. От Mtr е един и същ във всички експерименти, всички графики трябва да се пресичат в една точка. Функцията (2.3) е валидна за всеки две моменти на сили, така че
Така, J може да бъде стойност, от една страна, се измерва, и от друга страна, изчислен от масата и геометричните размери на части Oberbeck инсталация. J инерционният момент на махалото се изчислява от състоянието на адитивност инерционен момент и е равен на сумата от моментите на инерцията на шайби, кръст и цилиндрични стоки, въртящи се около оста не преминава през тяхната средна. Графиките също така позволяват да се определи моментът на триене сила Mtr .. операционна система.
Overbeck махало ос е фиксирана в лагерите, така че цялата система може да се върти около хоризонтална ос. Преместване на товари по спиците, лесно можете да се промени от момента на инерция. На ролка своя страна да се превърне рана нишка, която е свързана с платформата на известно тегло. Наложени товар върху платформата от комплекта. височина Drop се измерва с линийка, подсилена паралелни нишки. Овербек махало може да бъде оборудвана с електромагнитно съединител - стартерна и електронен хронометър. Преди всеки експеримент трябва да бъде внимателно регулиране на махалото. Особено внимание следва да се обърне на симетрията на подреждането на товара върху напречна греда. В този случай, махалото е в състояние на равновесие неутрален.
Задача 1: Оценка на триене въртящ момент на силата, действаща в системата
1. Поставете зарежда m1 на траверса в междинно положение, които ги пускат на еднакво разстояние от оста, така че махалото е в позиция на безразличен баланс.
2. наслагване на малки натоварвания върху платформата се определят приблизително минимална маса m0. в който махалото започва да се върти. Оценка на въртящия момент на триене от отношението
където R - радиус на макара, върху която е навит конец.
3. Допълнителни измервания проведени с желателно натоварване маса m ³ 10m0.
Задача 2. Проверка на основно уравнение на динамиката на въртеливото движение
1. Укрепване на М1 товар на минимално разстояние от оста на въртене. Балансирайте махалото. Измерете разстоянието R от оста на махалото товарни центрове.
2. Drum тема на една от ролките. С избора на първоначалната линейна скала позиция на платформата, създавайки брой, например, в долния си край. След това, крайната позиция на товара ще бъде в приемната издигнатата платформа. з натоварване височината на падането е равен на разликата на тези проби и може да се остави във всичките експерименти същото.
3. Lay на първия товар на платформата. Поставянето на стоките на нивото на горната рамка, поправя това положение, държите конеца на електромагнитния съединител. Подгответе се за измерване на електронен хронометър.
4. Освободете нишката, оставяйки на товара да падне. Това се постига чрез изключване на съединителя. Това автоматично включва хронометъра. Blow на приемната платформата спира падането на товара и спира хронометъра.
5. Време за измерване спад със същите натоварвания, извършени най-малко три пъти.
6. извършва измерване на товари време m спад в други точки в Mn. Можете да добавите допълнителна платформа претоварване или конец преместен в друга ролка. Когато е необходимо, една и съща стойност на инерционния момент на махалото да не се измерва по-малко от пет стойности на въртящия момент Mn.
7. Увеличаване инерционният момент на махалото. Това е достатъчно, за да се движат симетрично М1 товари на няколко сантиметра. Стъпка това движение трябва да се избере така, че да получава стойности на въртящия момент 5-6 махало инерцията. измерване на времето се осъществява капка корабоплаването m (претенция 2, съгласно претенция 7). Всички данни се въвеждат в таблица 2.1 от доклада.
Обработка на резултатите. Изследване на зависимостта на ъгловото ускорение от момента на сила при постоянна инерционен момент.
1. Използване на (2.4.) И (2.5), (2.8) се определя за всеки експеримент от средните стойности на стойности време и линейно ускорение, ъглово ускорение и момент на напрежение сила д МН прежда.
2. нанасят въртящ момент MN сила. като функция на ъгловото ускорение напр. като аргумент за всеки момент на инерция на махалото да J. Т. Мп = F (Е) -. линейна функция, то графици ще бъдат прави линии. Ако данните точки не лежат на една линия чертеж направо трябва да се извършва така, че "разпространението" на пункта е бил почти същият от двете страни на линията. В този случай, не е задължително да премине през една точка по вертикалната ос. Малък "разпространение" точки показва добра линейност на функция Mn = F (д), и че ъгловото ускорение наистина е пряко пропорционален на общото време на силите, приложени към въртящо се тяло.
Обработка на резултатите. Изследване на зависимостта на ъгловото ускорение на инерционния момент за постоянен момент на сила
1. За научни изследвания се използват преди изготвянето на графика. Моментът на инерция на махалото се изчислява от формула (2.10). За да направите това, изберете точка директно от графики, например, A (M1n, е1) и B (M2N. Е2).
2. На графиката се направи хоризонтална линия през произволна точка на MN на ос. пресичащи графики Мп = F (д). Точките на пресичане могат да определят стойностите на ъгловото ускорение на махалото, които съответстват на различни стойности на моментите на инерция, но при постоянна момент на сила М = МН - Mtr. Записва се получава стойности Е и съответните стойности на J в Таблица 2.2. доклад.
3. ъгловото ускорение е обратно пропорционална на момента на инерция, т. Е. Парцел д = F (J) е хипербола и не е идентифициран. Въпреки това, един парцел е = F (J 1) трябва да бъде права линия, преминаваща през началото. Поради това е необходимо да се изчислят стойностите на J -1 и изграждане на съответната графика. Corner наклон на този парцел е равно на общото време на приложените сили.
Обработка на резултатите. Определяне на триене момента на силата, действаща в системата
1. В идеалния случай всички графики М = е (д) да се пресичат в една точка, разположена върху оста М. координатите на тази точка дава стойност на момента на сила на триене. За истинските като графици, вероятно ще бъде някои различия в позицията на точката.
Информация за "Кинематика и динамика на движение напред"
Категория: Физика
Брой знаци с интервалите: до 136 506
Брой на таблици: 5
Брой снимки: 32