- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Оглавление
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 Изучение законов сохранения импульса и энергии. Определение скорости пули методом баллистического маятника
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Изучение вращательного движения и определение моментов инерции тел
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •1, 2 ‑ Двойной шкив с радиусами r1иr2; 3 ‑ ось подшипника;
- •4 ‑ Стержни с делениями; 5 ‑ грузики; 6 ‑ гиря; 7 ‑ мерная линейка
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •3.1 Задание 1 Проверка основного закона динамики вращательного движения при постоянном моменте инерции маятника Обербека
- •3.2 Задание 2 Изучение зависимости момента инерции маятника Обербека от положения грузиков на стержнях при постоянном моменте силы
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Определение коэффициента трения
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •3.1 Задание 1 Определение коэффициента трения покоя
- •3.2 Задание 2 Определение коэффициента трения скольжения
- •4 Контрольные вопросы
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Изучение свободных колебаний пружинного маятника
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •3.1 Задание 1 Определение жесткости пружины статическим методом
- •3.2 Задание 2 Определение жесткости пружины динамическим методом
- •3.3 Задание 3 Определение логарифмического декремента затухания и коэффициента сопротивления
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Приложение а
- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Лабораторная работа № 6
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Приложение а
4 Контрольные вопросы
Что является мерой инертности тела при поступательном движении ? Единицы измерения?
Что называется импульсом? Это скалярная или векторная величина? В чём выражается суть закона изменения импульса? Что представляет собой импульс силы?
Привести примеры из практики на закон изменения импульса.
Что такое система тел? Какая система называется замкнутой (изолированной) и незамкнутой (неизолированной)?
Как формулируется и выражается математически закон сохранения импульса (в скалярной и векторной форме)? Привести примеры на закон сохранения импульса.
Какие виды энергии вы знаете (назвать и выразить формулой)? Сформулировать закон сохранения энергии.
Выполняется ли закон сохранения импульса в тех физических явлениях, где имеет место закон изменения энергии?
Лабораторная работа № 2 Изучение вращательного движения и определение моментов инерции тел
Цель и задачи работы:Изучить основные характеристики вращательного движения. Экспериментально проверить второй закон Ньютона для вращательного движения – зависимость углового ускорения вращающегося тела от момента силы и его момента инерции. Определить момент инерции маятника Обербека при различных моментах силы. Исследовать зависимость момента инерции маятника в зависимости от положения грузиков.
1 Общие сведения
Рассмотрим твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной оси. Его вращение характеризуется углом поворота , угловой скоростью, угловым ускорением.
Мерой инертности вращающегося тела является момент инерции J(его аналог при поступательном движении – массаm). Момент инерции материальной точки на расстоянииrот оси вращения, вычисляется по формулеJ=mr2. Для расчета величиныJтвердого тела его надо рассмотреть как системуnматериальных точек (разбить наnматериальных точек) и вычислить момент инерции каждой из нихJi=miri2и далее сложить:J=in=lmiri2.
Воздействие на вращающееся тело некоторой силы F, не проходящей через ось вращения, вызывает изменение кинематических характеристик движения тела,,. При этом, как и в случае поступательного движения, угловое ускорениетакже пропорционально величине этого воздействия:~F.
Однако в отличие от случая поступательного движения здесь внешнее воздействие зависит не только от величины F, но и расстоянияlот оси вращения до прямой, вдоль которой действует сила (это расстояние называется плечо силы). При вращательном движении мерой воздействия является момент силы:M=Fl.
Также выполняется второй закон Ньютона для вращательного движения (сравните– второй закон Ньютона для поступательного движения).
2 Описание установки и вывод расчетной формулы
В работе используются маятник Обербека, укрепленный на стене (рисунок 1), линейка, штангенциркуль, секундомер.
Особенности вращения твердого тела вокруг неподвижной оси удобно изучать на примере маятника Обербека – устройства, состоящего из крестовины, жестко закрепленной на двойном шкиве с разными радиусами (рисунок 1). На стержнях крестовины симметрично оси вращения закрепляются четыре одинаковых грузика 5. Расстояния от грузиков до оси вращения можно изменять.
Рисунок 1 Схема маятника Обербека: