Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Описание лабораторной установки. 1.1. Изучить уравнения и законы поступательного и вращательного движения тел




Выполнение работы

Подготовка к работе

Цель работы

СВЯЗАННЫХ ТЕЛ

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ДВИЖЕНИЯ СИСТЕМЫ

1.1. Изучить уравнения и законы поступательного и вращательного движения тел.

1.2. Определить экспериментально кинематические и динамические характеристики движущихся тел.

Прочитать в учебниках следующие параграфы: [1] – §§ 3.4, 4.1 – 4.3, [2] – §§ 11 – 13, 16 – 19. Для выполнения работы студент должен знать: а) законы динамики вращательного движения и закон изменения энергия; б) уметь пользоваться измерительными приборами.

Экспериментальная установка состоит из стойки с укреплённым на ней с помощью подшипника шкивом и столика, жёстко связанного со шкивом. Шкив и столик имеют общую ось вращения (рис. 8.1). На шкив наматывается нить. Ко второму концу нити, перекинутой через блок, подвешивается груз массой m. Опускаясь с высоты h, груз приводит во вращательное движение шкив со столиком. В работе изучается движение системы связанных тел – груза и шкива со столиком.

3.2. Методика измерений и расчёта

При равноускоренном движении уравнение для координаты y будет иметь вид

, (8.1)

где – ускорение груза; t – время его движения с высоты h до пола.

Расчётные формулы для конечной скорости груза

(8.2)

и его ускорения

. (8.3)

Расчётные формулы для кинематических характеристик вращательного движения столика со шкивом:

; (8.4)

 

; (8.5)

, или , (8.6)

где – угловая скорость столика в конце его ускоренного вращения; – угловое ускорение столика; – угол поворота радиуса шкива за время движения груза.

За это время столик сделает N оборотов:

. (8.6)

Сила натяжения нити

. (8.7)

В конце движения груз имеет скорость , импульс ; кинетическую энергию ; начальная потенциальная энергия груза .

Динамическое уравнение вращательного движения столика имеет вид

, (8.4)

где – момент силы натяжения нити; J – момент инерции шкива со столиком; e – их угловое ускорение.

В проекции на ось вращения ОО уравнение (8.4) записывается в виде

, (8.5)

откуда момент инерции J столика со шкивом равен

. (8.6)

Момент силы натяжения нити равен

, (8.7)

где m – масса груза; а – его ускорение; r – радиус шкива.

Момент силы трения можно определить экспериментально подбором минимальной массы груза m 0, при которой его движение будет равномерным (а= 0). Уравнение движения (8.3) груза для этого случая имеет вид

.

Момент этой силы равен

. (8.8)

Кинетическая энергия в конце ускоренного движения равна

. (8.9)

Работа момента сил трения за время ускоренного вращения столика будет определяться

. (8.10)




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 785; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.