Determinarea vitezei proiectilului cu un pendul balistic
de detectare a vitezei înseamnă snaryadas pendul balistice
Obiectiv: Evaluarea unei metode de pendul balistic cantități unghiulare și liniare reniu măsurabile torsionale, măsurarea vitezei liniare a corpului.
Echipament: răsucire pendulul balistice, arma de primăvară, un cronometru, o coajă.
Torsiunea pendul balistic este un corp masiv cu considerabilă inerție Tel'nykh I. suspendat pe fir elastic. Ca urmare a impactului proiectilului în ultimul pendul se abate de la poziția sa de echilibru. Energia cinetică a pendulului merge în energie potențială a deformarea elastică a audio șurub minute, atunci procesul de conversie a energiei potențiale în energie cinetică, etc. Un pendul oscilează cu o perioadă de timp de coliziune mult mai lungă. Pe baza legii de conservare
moment unghiular (1)
unde w0 - viteza unghiulară inițială a pendulului; Ic - momentul de inerție al pendulului în raport cu axa de rotație proiectil; v - a vitezei proiectilului; m0- masa acestuia; r - distanța de la axa pendulare spre centrul proiectilului la punctul de lipire în lut. Dar, așa cum Ic< Cantitățile și mo r poate fi măsurată direct, Rit. Pentru determinarea vitezei proiectilului V, de asemenea, necesitatea de a găsi momentul de inerție și viteza unghiulară inițială a pendulului. Pentru acest vospol-ne să adopte legea de conservare a energiei mecanice-TION și dinamica mișcării de rotație. torsională balistică Mayat-nick este format ca o broască cu bunuri în mișcare A și B, M și țintă portaltoi-som (Fig. 1). Pendulul este suspendat pe sârmă de oțel la consola K. unghiul de deviere al pendulului în contact cu proiectil este măsurat pe o scală Sh Energia cinetică a mișcării de rotație a pendulului se deplasează într-un potențial egal cu firul de strângere. Pe baza legii lui Hooke în momentul în care firul forțelor elastice este proporțional cu unghiul de rotație a pendulului j: unde k - factorul de proporționalitate, numit modulul de torsiune (AUC-minus se leagă la faptul că momentul de fire elastice este îndreptată în colțul opus de rotație prin unu-pendul). lucrare elementară împotriva forțelor elastice ale răsucirea firului la un unghi j După integrarea obținem Neglijând pierderi minore datorate frecării, obținem o expresie a legii conservării energiei: (6) unde WT și WT - cea mai mare viteza unghiulară și unghiul firelor de torsiune respectiv. Prin lege, dinamica mișcării de rotație Rescrie ecuația (7), având în vedere că, și folosind legea lui Hooke: (8) O soluție particulară a ecuației (8) este o expresie (9) așa cum poate fi verificată prin substituție directă. Dimensiunea - joacă rolul de frecvența unghiulară, care este asociată cu perioada de oscilație (10) Astfel, pendulul va efectua oscilații armonice cu o perioadă de: (11) Din (6) rezultă că (12) Din expresiile (11) și (12) găsim viteza unghiulară inițială (13) Perioada T de oscilații ale pendulului precum devierea JT pendulului. Găsim din experiență. Pentru a determina momentul de inerție al rescrierea pendul (11) ca Momentul de inerție al pendulului în coajă de contact format în ea din momentul de inerție unde I0 - sarcini de moment de inerție în jurul unei axe ce se extinde paralelă cu arta și centrul de masă Th-res; m - masa sarcinii. inerţia totală Atunci când se deplasează bunuri de către o distanță e față de axa (17) În acest moment de inerție schimbat cu o valoare (18) și ecuația (14) devine (19) A decide împreună ecuația (14) și (19), momentul de inerție (20) Substituind în (2), valorile momentului de inerție și viteza unghiulară inițială, rezultatele de la (13) și (20) obținem viteza proiectilului: Ordinea de performanță 1. Setați pendulul de torsiune pe diviziunea scalei unghiulare de la 0. Secure IG Petritskaya re-sarcini și la distanțe egale față de axa pendul. Eliberați-shell de dispozitiv prezent trage în timp ce mantaua este lipit de lut, care este în torsionare-bol pendulului și deformarea pendulului determină un anumit unghi JT. Efectuați numărătoarea inversă 2. Activați cronometrul și a contoriza numărul și timpul de mai multe oscilații. Pentru a determina perioada de oscilație sarcinile T. Deplasarea pe a1 la distanță. de axa, repeta măsurabilă perioada Renie-T1. Se măsoară distanța r de axa spre centrul proiectilului, pentru a determina masa proiectil echilibru mo. 3. Conform formulelor (13), (20) și (21), determinarea vitezei unghiulare inițială, cuplul 4. Găsiți eroarea relativă de viteză: 5. Se calculează eroarea absolută :. 6. rezultatul final record. Asigurați-vă că pentru a include dimensiunea. 1. Care este viteza? Accelerarea? Unitățile acestor valori. 2. Ceea ce se numește momentul de inerție al punctului material? Ce determină timpul 3. Legea conservării momentului cinetic. 4. Ceea ce se numește momentul unei forțe în jurul unei axe fixe? Cum de a identifica
cruce Ik, 1C momentul de inerție al proiectilului și momentul de inerție al mărfurilor 1g, separate de
axa de rotație la o distanță. În sfârșit, în conformitate cu teorema lui Steiner, aceasta este determinată de formula
inerție al pendulului și viteza de zbor proiectil.
inerție a corpului? Ce rol-l joace în mișcarea de rotație?
direcția sa?