- •Изучение вращательного движения твердого тела
- •Теория метода
- •Вращение твердого тела вокруг неподвижной точки
- •Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси
- •Законы динамики вращательного движения
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение законов свободных механических колебаний
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение ускорения свободно падающих тел
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Определение ускорения свободного падения
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение ускорения свободного падения методом оборотного маятника
- •Теория метода
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение модуля юнга
- •Теория метода
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение модулей сдвига и кручения
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Примечание
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение коэффициента трения качения
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Описание экспериментальной установки
Установка для определения коэффициента трения качения представлена на рис.4. На вертикальной стойке 2 основания 1 размещен червячный редуктор, который осуществляет поворот и фиксацию нижнего кронштейна 3. Червячный редуктор приводится во вращение маховичком, причем отсчет угла наклона образца производится по шкале 4. Нижний кронштейн 3 представляет собой литую деталь сложной конфигурации, на которой крепятся шкала отсчета амплитуды колебаний маятника 5; вертикальный стержень 6, предназначенный для крепления верхнего кронштейна 7, и фотоэлектрический датчик 9. По шкале 5 определяется начальный угол отклонения маятника от положения равновесия в пределах 0о-11о. Шкала 5 снабжена зеркальным отражателем, который служит для уменьшения паралакса при отсчете угла отклонения маятника. Образец представляет собой прямоугольную пластину, имеющую две рабочие поверхности с разной частотой обработки. В верхнем кронштейне размещается механизм подвеса маятника, который позволяет регулировать его длину. Маятник 8 представляет собой тонкую эластичную нить с подвешенным на ней шаром, который в свою очередь имеет метку, предназначенную для пересечения оптической оси фотоэлектрического датчика 9.
На основании 1 закреплен электронный блок 10. Он представляет собой жесткую конструкцию с размещенными на передней панели индикаторами «Период», «Время», кнопками управления «Сброс» и тумблером «Сеть».
При включении тумблера «Сеть» напряжение подается на все элементы электронного блока и на фотодатчик. При нажатии кнопки «Пуск» снимается питание электромагнита, отпускается подвижная часть физического прибора. При этом на индикаторе «Период» выводится полное число периодов колебаний, а на индикаторе «Время»– время колебательного процесса.
При нажатии кнопки «Стоп» подается питание на электромагнит, прекращается счет числа периодов и времени. Для нового отсчета необходимо нажать кнопку «Сброс», обнулив показания индикаторов «Период» и «Время». Затем нажать кнопку «Пуск».
Выполнение работы
1. Ознакомиться с описанием экспериментальной установки.
2. Подключить экспериментальную установку к сети.
3. Включить тумблер «Сеть», расположенный на лицевой панели электронного блока; при этом должны загореться цифровые индикаторы.
4. Протереть рабочую поверхность исследуемого образца мягкой тканью.
5. Установить угол наклона образца =10о.
6. Отклонить маятник от положения равновесия на угол о=6-8ои нажать кнопку «Стоп» на электронном блоке при достиженииn 2о; занести показаниеnkс индикатора «Период» в таблицу 1.
7. Вычислить коэффициент трения качения по формуле (15).
8. Аналогичные измерения провести для углов =20о и=30о(опыт повторить три раза для каждого угла наклона).
9. Полученые данные занести в таблицу 1.
Таблица 1
№ измерения
|
R, м |
о |
|
nk |
, м |
ср , м |
, м |
, |
1 |
|
|
10о |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
| ||
3 |
|
|
|
|
|
| ||
4 |
|
|
20о |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
| ||
6 |
|
|
|
|
|
| ||
7 |
|
|
30о |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
| ||
9 |
|
|
|
|
|
|
Проделать те же измерения для шариков других радиусов. Результаты измерений занести в таблицы 2 и 3 (таблицы 2 и 3 полность аналогичны таблице 1). Построить график зависимости ср()для одного из шариков. Построить график зависимостиср(R) для=30о.