0182 Бронников ЛР№7

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра Физики

ОТЧЕТ

по дисциплине «Физика»

Тема: ПРОВЕРКА ТЕОРЕМЫ ГЮЙГЕНСА – ШТЕЙНЕРА МЕТОДОМ ВРАЩАТЕЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ.

Студент гр. 0182 ______________ Бронников Д.Д.

Преподаватель ______________ Морозов В.В.

Санкт-Петербург

2020

r1, м	t1, с	1, м/с2		r2, м	t2, с	2, м/с2		r3, м	t3, с	3, м/с2
0,08	4,11	4,26*10-2		0,12	4,791	3,17*10-2		0,16	5,925	2,1*10-2

Определение постоянной части момента инерции маятника Обербека

№	1	2	3
,	0,08	0,12	0,16
,	4,110	4,791	5,925
,	4,26*10-2	3,17*10-2	2,1*10-2
	0,0132	0,0098	0,006483
	(1,2)	(1,3)	(2,3)
	0,017	0,012	0,0076
,	3,57*10-3	2,51*10-3	1,58*10-3
	5,56*10-4	2,83*10-4	4,15*10-4

, ,

Вывод ф-лы для расчета постоянной части момента инерции :

Вращательный момент сил, действующих на маятник:

=Iε (Осн. Ур-е Д. Вр. Дв.)

II з.Н.:

С учетом, что угловое ускорение ε вращения маятника связано с ускорением а движения груза m₀ соотношением a= ε R, то:

(для 4-х грузов)

Момент инерции I_C в данной работе является экспериментально определяемой величиной. Для его нахождения запишем для двух различных положений ri и rj грузов m относительно оси вращения маятника и равенство их левых частей:

Таблица 7.3 Нахождение постоянной части момента инерции выборочным методом , .

Формула
ƒ=Iск	2,55*10-3	5,749*10-4	2,472*10-3	0,002

Таблица 7.3. (продолжение)

			с	100%
0,0026	4,2*10-4	2,51*10-3	Iск =(3 )* *10-3 Кг*м2	100%

Расчет двух значений момента сил трения в оси мятника

М_тр1 = 1,789*10^-3 Н*м М_тр2 = 1,79*10^-3 Н*м

расчет момента инерции возможен:

Для 1-ой серии:

Угловая скорость =10,6 рад/с

Угол поворота маятника рад

Число оборотов маятника

Линейная скорость точек на ободе шкива = 0,175 м/с²

Касательное ускорение = 0,04 м/с²

Нормальное ускорение = 1,85 м/с²

Полное ускорение =1,85 м/с² Путь, пройденный грузом, подвешенным на оси шкива = 0,36 м

Ответы на контрольные вопросы.

1. Ур-ие динамики вращательного движения:

, , .

где M- момент силы, I- момент инерции, - угловое ускорение

2. Момент инерции - скалярная величина, являющаяся мерой инертности тела при вращательном движении. Измеряется в Кг*м².

3. Момент силы -  векторная физическая величина, характеризующая действие силы на механический объект, которое может вызвать его вращательное движение. Измеряется в Н.

4. Теорема Гюйгенса — Штейнера:

где Jc - момент инерции оси, проходящей через центр масс, m-масса тела, d – расстояние между центральной и произвольной осью

5. Почему в данной работе увеличение момента инерции системы должно при- водить к уменьшению углового ускорения ее вращения, и наоборот?

Т. к. M = = const

6. Вычислите натяжения нити и при двух положениях грузов относительно оси вращения маятника.

-перевод из м/с² в =9,2 рад/с

= 3,17*10^-2 м/с² = 1,4 м/с² =1,41 м/с²

T₁ = 0,97 Н T₂ = 1,02 Н

7. Вращательный момент сил, действующих на маятник:

=Iε (Осн. Ур-е Д. Вр. Дв.)

II з.Н.:

С учетом, что угловое ускорение ε вращения маятника связано с ускорением а движения груза m₀ соотношением a= ε R, то:

(для 4-х грузов)

Момент инерции I_C в данной работе является экспериментально определяемой величиной. Для его нахождения запишем для двух различных положений ri и rj грузов m относительно оси вращения маятника и равенство их левых частей:

8. По выведенной ранее ф-ле:

Задачи к ЛР7

62. Кинетическая энергия вала, вращающегося с частотой n = 5 об/с, Wk = 60 Дж. Найти момент инерции L вала.

Дано:   n =5 об/с Wк=60 Дж L -? Кинетическая энергия вращающегося тела   Угловая скорость      = 31,4  рад/с Момент инерции 0,12 кг*м Ответ:L=0,12 кг*м2

32. Кинетическая энергия вращающегося маховика 1,5 кДж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав 80 оборотов, остановился. Определить тормозящий момент.

Дано: Решение: , при постоянном M:

W_к=1,5 кДж= 1500 Дж A = M*

N=80 A = W_к2-W_к1 , где W₁=0 A = W_к2

M - ?

Тогда, подставив, получим:

Ответ: M=2,98 Н*м