Laborator № 4

CHECK legile de bază ale dinamicii

PENTRU ROTATIVE DE ORGANE

TEORIE SCURT. Mișcarea numită mișcare de rotație, în care toate punctele corpului descrie un cerc, al cărui centre se află pe o linie dreaptă (axa de rotație).

Mișcarea de rotație poate fi descrisă prin variabile cinematice unghiulare.

1. Vectorul de deplasare unghiulară - magnitudine vector fizic al cărui modul de elasticitate este egal cu unghiul de rotație (unghiul dintre două raze, efectuate în poziția inițială și finală a punctului material). Vector mișcare unghiulară direcționată perpendicular pe planul în care a existat un viraj, astfel încât la sfârșitul rotației vectorului se produce pro-ieșire invers acelor de ceasornic. Direcția vectorului de mișcare unghiulară poate fi găsit prin dreapta regula regula (Fig. 1). Deplasarea unghiulară este măsurată în radiani.

2. Viteza unghiulară - cantitatea fizică care arată mișcarea unghiulară comise pe unitatea de timp :.

Vectorul viteza unghiulară coincide cu direcția vectorului deplasării unghiulare.

3. unghiulara Accelerația - o cantitate fizică care arată variația vitezei unghiulare pe unitatea de timp:

Vectorul accelerației unghiulare coincide cu direcția unghiulare modificările vectorului viteză. În rotație vectorii vitezei unghiulare rapide și a accelerației unghiulare în aceeași direcție la lent - în direcție opusă.

Angulare cantități cinematice asociate vectorului liniar funcționează după cum urmează:

unde dr - arc punct descris elementul cerc, r - raza acestui cerc, u - viteza lineară a punctului AT - punctul de accelerație tangențial.

Vectorii sunt reciproc perpendiculare. Accelerația unghiulară a modulului poate fi găsit, dacă știți accelerația tangențială orice punct al corpului și distanța față de axa de rotație:

În cazul în care un corp se rotește în jurul unei axe fixe, toate ecuațiile cinematice și dinamice sunt scrise în proiecție vector pe axa de rotație, adică sub formă scalară.

Motivul pentru apariția accelerației unghiulare este impactul asupra forței corpului momentul în jurul axei de rotație. Momentul de forță se numește o cantitate fizică, care este egală cu produsul vectorial al vectorului razei la forța:

În scalar formează un moment de forță în raport cu axa de rotație este egală cu produsul dintre forța pe umăr,

unde l - braț - cea mai mică distanță față de axa de rotație a liniei de forță.

Legea fundamentală a dinamicii corpurilor de rotație. accelerația unghiulară a unui corp este direct proporțională cu momentul forței care acționează asupra corpului și invers proporțională cu momentul de inerție al corpului:

Momentul de inerție este o măsură de inerție a corpului rotativ depinde de greutatea corporală și distribuția acesteia în raport cu axa de rotație:

unde - greutatea unui element de corp mic - distanța de la acest element la axa de pivotare.

Momentul de inerție poate fi modificată prin schimbarea greutății sau deplasarea oricărei părți a corpului la o distanță diferită față de axa de rotație.

SETUP EXPERIMENTALĂ. Pentru a verifica dependența accelerației unghiulare a momentului forței și momentul de inerție utilizat un sistem experimental în care studiem rotirea discului platformei în jurul axei verticale (figura 2). Momentul de inerție al platformei discului este variată prin suprapunerea pe discurile suplimentare din oțel platforma.

Instalarea este colectat pe o placă verticală, fixată pe perete. În plus, corpul rotativ este montat pe scutul timepiece electronic C scară înălțimea H, butonul de pornire Prin și pedală inferioară P, care este înălțimea cadrului început.

Corpul este acționat rotațional fir rana de pe rola de rază r. La celălalt capăt al firului este legat în greutate de sarcină. care atașează înfiletare greutăți suplimentare. Discul este prevăzut cu o frână electromagnetică T a cărei includere R. buton

Experimentul a fost efectuat în următoarea ordine: Firul este înfășurat pe turn scripete pentru a porni. Load m este setat la un anumit timp-cho h peste partea de jos a pedalei P. În această setare este fixată în T. frânei de descompunere Cronometrul este setat la zero, butonul de resetare situat pe corpul său pentru armături-senzor. butonul de pornire este oprit și frâna în același timp, a porni cronometrul. Platforma se rotește rapid, sarcină uniform accelerat este coborât. manometru XPO-presiune este oprit în momentul în care mărfurile ajung la pedala de P. marfă Excesul de viteză opus-penitent de la o înălțime în timpul t. Este poformule :. (5)

puncte tangențiale de accelerare situate pe suprafața rolei este egală cu accelerația sarcinii. Prin urmare, în conformitate cu formula (1), accelerația unghiulară a corpului de rotație se calculează cu formula:

Accelerația unghiulară a corpului rotativ, în acest caz, comunică momentul rezultanta tensiunii fire de acțiune forță și un cuplu de frecare în lagărele Mtr:

deoarece forță de tracțiune umăr egală cu raza rolei.