Задание 3. Определение частоты прецессии гироскопа Ход работы

1.Установить ось гироскопа горизонтально. Переключатель поставить

вположение «Гироскоп».

2.Вращая ручку «Частота «0 – 50 Гц», разогнать гироскоп до частоты порядка 20 Гц. Контроль частоты вращения гироскопа осуществляется по стрелочному прибору на передней панели установки. Шкала прибора отградуирована в герцах.

3.Подвесить на шкив гироскопа радиусаr = 25 мм груз массой m = 100 или 200 г. Включить датчик, фиксирующий время одного оборота столика, на котором находится гироскоп. Для этого кабелем соединить датчик с любым разъемом № 1 – 4 на верхней панели установки.

4.Немного растормозить ось гироскопа и отпустить груз. Гироскоп начнет прецессировать (медленно вращаться вместе со столиком). Следить за

указателем (риской) диска столика. Перед подходом риски к нулевому делению шкалы нажать кнопку«Готов». Когда щель столика пройдет через

«потеряет» вследствие ограниченной емкости его индикатора, поэтому нужно контролировать целое число секунд по часам и при необходимости добавить к показаниям таймера целое число десятков секунд.

5.Для измерения времени поворота столика не на полный оборот, а на некоторый угол φ, соединить кнопку с любым из разъемов № 1 – 4 на верхней панели прибора. При нажатии на кнопку прибор будет отсчитывать текущее время. При нажатии на кнопку вторично прибор покажет времяt между двумя последовательными нажатиями. Тогда угловая скорость прецессии Ω=φ/t.

6.Результаты измерений, полученные для разных масс m грузов, занести

втабл. 6.2.

7.Получить формулу для теоретического значения скорости прецессии, которая согласно формуле (6.3) для данной схемы, имеет вид:

50

Задание 4. Торможение маховика гироскопа. Проверка закона сохранения момента импульса

Ход работы

1.Установить гироскоп на поворотном столике. Включить двигатель гироскопа (переключатель в положении «Гироскоп»). Столик при этом должен быть заторможен (ручка «Привод» в положении «Торм»).

2.Вращая ручку частоты«0 – 50 Гц», установить частоту вращения гироскопа 10 ÷ 20 Гц (период вращения 50÷100 мс). Контроль частоты

вращения осуществляется по стрелочному прибору на передней панели установки. Шкала прибора отградуирована в герцах.

Период вращения Тм =__________(мс), Частота вращения νg =__________(Гц).

3.При торможении гироскопа, расположенного на вращающемся столике, столик начнет вращаться. Процесс описывается законом сохранения момента импульса.

4.Включить датчик для измерения угловой скорости вращения столика. Для этого соединить датчик стола кабелем с любым из разъемов №1 – 4 на верхней панели прибора. Тумблер «Однокр» поставить в положение «Цикл», тумблер «1 : 2» – в положение «1».

5.Отключить тормоз стола. Тумблер «Привод» поставить в среднее положение. Затормозить гироскоп (ручка «Гироскоп» в положении «Торм»), столик начнет вращаться.

6.Снять первые несколько показаний с цифрового табло после торможения гироскопа – это будет время поворота столика на один оборот.

где I1 и Iм – моменты инерции системы в целом (столика вместе с гироскопом)

и маховика гироскопа соответственно. Они должны быть измерены при выполнении первого задания. Результаты измерений занести в табл. 6.3.

51