Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
LAB2-1,2-2,2-3,3-1.DOC
Скачиваний:
94
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
892.42 Кб
Скачать

Часть 2

  1. Укрепить на крестовине два груза на одинаковом расстоянии Rот оси вращения. Выполнить пункты 2-4.

  2. Укрепить на крестовине четыре груза на одинаковом расстоянии Rот оси вращения. Выполнить пункты 2-4.

  3. Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица измерений и вычислений

Число грузов

m0,

кг

d.

м

t,

с

tср,

с

h,

м

R,

м

J0,

кг м2

J,

кг м2

,

рад/с

2

4

  1. По формулам (8), (9) и (6) рассчитать для каждого случая момент инерции и угловое ускорение.

  2. Проверить соотношение (10).

  3. Сделать выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы

  1. Виды движения твердого тела. Какое движение называется поступательным? вращательным?

  2. Какие величины являются мерой инертности при поступательном и вращательном движении? Дайте их определение.

  3. Сформулируйте теорему Штейнера.

  4. Какие физические величины являются мерой воздействия при поступательном и вращательном движении?

  5. Сформулируйте законы динамики поступательного и вращательного движения.

  6. Ускорение при поступательном и вращательном движении. Угловое ускорение. Связь между линейными и угловыми кинематическими величинами.

  7. Выведите расчетные формулы.

Лабораторная работа 2-1б Проверка основного закона динамики вращательного движения

Цель работы:Изучение законов динамики поступательного и вращательного движения.

Приборы и принадлежности:Маятник Обербека, набор грузов, штангенциркуль, электрический секундомер, метрическая шкала.

Методика и техника эксперимента

Маятник Обербека состоит из четырех спиц, укрепленных на втулке под прямым углом друг к другу. Втулка насажена на ось, закрепленную в игольчатых подшипниках, так что вся система может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Момент инерции прибора можно изменять, передвигая грузы m0вдоль спиц, а также изменяя число грузовm0на спицах. При отсутствии грузов на спицах маятник Обербека имеет собственный момент инерцииJ0. Момент инерции маятника с грузами рассчитывается по формуле:

, (1)

где N- число грузов,R- расстояние от центра тяжести груза до оси вращения.

На блок маятника навита нить, снабженная платформой очень малой массы с перегрузами mгр. Если систему предоставить самой себе, то грузmгр будет ускоренно опускаться, приводя в движение маятник. Высоту опускания грузаhотсчитывают по вертикальной сантиметровой шкале, укрепленной на стене, а время, в течение которого груз проходит расстояниеh, измеряют электрическим секундомером.

Применим законы динамики и кинематические уравнения для описания движения системы тел на экспериментальной установке..

На груз, движущийся поступательно, действуют сила тяжестиmгрgи сила натяжения нитиT. По второму закону Ньютона

. (2)

Маятник совершает вращательное движениепод действием момента силы натяжения нитиT. Момент силы тяжестиmмg, приложенной к маятнику, и момент силы реакции осиNравны нулю, т.к. линии действия этих сил проходят через ось вращения. Согласно основному закону динамики вращательного движения

, (3)

где J- момент инерции маятника,- его угловое ускорение,- момент силыТ,- радиус вала,d- диаметр вала.

Ускорение груза равно ускорению любой точки нити и, соответственно тангенциальному ускорению точек, лежащих на поверхности вала. Оно связано с угловым ускорением соотношением

. (4)

При равноускоренном движении

. (5)

Из (5) , из (4)или

. (6)

Из (2) . Поскольку, получаем

. (7)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]