Прилади і матеріали

1. Механічна модель м’яза.

2. Набір тягарців.

3. Секундомір.

Порядок виконання роботи

1. Підвісити до моделі тягарець і, підтримуючи його рукою, встановити модель у початкове положення (повністю стиснутий в’язкий елемент і розслаблені пружні елементи).

2. Записати у ліву колонку виміру №1 у рядку "розслаблена" рівень розташування верхнього кінця в’язкого елемента (в даній конструкції він опускається синхронно з розтягом моделі в цілому).

3. Відпустити тягарець, ввімкнувши водночас секундомір, і записати у ліву колонку виміру №1 у рядку "0" рівень розташування верхнього кінця в’язкого елемента в початковий момент після розтягу пружин.

4. Надалі записувати у ту ж колонку рівень через рівні проміжки часу аж до закінчення розтягу в’язкого елемента.

5. В кінці розтягу записати величину максимального розтягу в останньому рядку.

6. Повторити експеримент ще два рази (виміри №2 і №3).

7. Обчислити і записати в робочу таблицю величини розтягів відносно початкового положення для всіх вимірів, для чого відняти від записаних у лівих колонках рівнів значення початкового положення (у розслабленому стані).

8. Обчислити середні значення розтягів у кожний момент часу.

9. Обчислити відхилення розтягу паралельного пружного елемента від його максимального значення Δl_max─Δl у кожний момент часу та логарифм цієї величини і записати в таблицю.

10. Побудувати графіки залежностей Δl та ln(Δl_max─Δl) від часу у вигляді точок, апроксимувати перший експоненціальною кривою, а другий ─ прямою.

11. На першому графіку провести горизонтальну пунктирну лінію, відповідну максимальному розтягу паралельного пружного елемента (див. залежність Δl₁(t) на рисунку).

12. З останнього графіка, використавши вираз (4), визначити час релаксації, при потребі показавши пунктиром на графіку вибраний прямокутний трикутник.

13. Знаючи масу тягарця, обчислити коефіцієнт жорсткості k₁ паралельного пружного елемента за формулою .

14. Обчислити приведену жорсткість за формулою (5).

15. Обчислити коефіцієнт жорсткості k₂ послідовного пружного елемента, перетворивши для цього формулу (2): .

16. Результати вимірів та обчислень занести в таблицю:

17. Зробити висновки.

Контрольні питання

1. Меха­нічна модель м'яза.

t, с	Δl,мм		Δl,мм		Δl,мм		<Δl >,мм	Δlmax─ <Δl >	ln(Δlmax─ <Δl >)
№ виміру	1		2		3
розслаблена		0		0		0	0	─	─
0
Δlmax,мм								0	─

2. Що входить у її елементи?

3. Закон Гука, закон Ньютона для в’язкої течії рідини, пояснити словами.

4. Ізотонічний пасивний розтяг.

5. Ізометричний пасивний розтяг.

6. Динаміка зміни сил на кожному елементі меха­нічної моделі м'яза при ізотонічному пасивно­му розтязі (графіки, пояснення).

7. Динаміка зміни видовжень кожного елемента меха­нічної моделі м'яза при ізотонічному пасивно­му розтязі (графіки, пояснення).

8. Графік залежності довжини м’яза від прикладеної до нього сили при пасивному розтязі.

9. Визначити сили і видовження всіх елементів моделі на початку і в кінці ізотонічного розтягу, якщо на початку на м’яз в цілому діє сила 4 Н, на послідовний пружний елемент ─ 3 Н, а кінцевий розтяг паралельного елемента ─ 6 мм. Обчислити коефіцієнти жорсткості пружних елементів та приведену жорсткість.