Verificarea legii de bază a comportamentului de rotație a corpului solid folosind Oberbeck pendul -

Verificarea legii de bază a comportamentului de rotație a corpului solid folosind Oberbeck pendul.

Echipament: Overbeck pendul, set de bunuri, un cronometru.

Rotația greutate constantă a corpului solid în jurul unei axe fixe prin ecuația.

Aici, M - momentul forțelor care acționează asupra corpului, I - momentul de inerție al corpului, viteza unghiulară co-. Aceasta este - ecuația fundamentală a dinamicii mișcării de rotație în jurul unei axe fixe.

Ea seamănă cu ecuația lui Newton pentru punctul de material.

Rolul jucat de momentul de inerție în masă I, rolul vitezei unghiulare ω V viteză, rolul de forță - forță momentul rol M. puls - impuls.

În cazul în care momentul forțelor externe în raport cu axa de rotație este zero, impulsul rămâne neschimbat:

Pentru un sistem închis există o lege de conservare a momentului cinetic

Orice solid poate fi reprezentat ca un agregat al unui număr mare de particule cu elementul de volum ΔVi greutate Δmi.

Momentul de inerție al corpului în jurul axei este o cantitate care este o măsură a corpului de inerție în mișcarea de rotație în jurul axei și este egală cu suma produselor maselor de particule din corp în pătrate de distanțe față de această axă (Fig. 1).

În general, există momente de inerție în jurul volumului de integrare a corpului

Momentul de inerție al aceluiași corp este diferit pentru diferite axe de rotație. El depinde de direcția axei, iar pe locul trecerii sale.

momentul de inerție al discului în jurul unei axe perpendiculare pe planul său, definit prin formula

momentul de inerție al discului în jurul unei axe coincident cu diametrul c, se calculează cu formula

În cazul în care momentul de inerție față de o axă care trece prin centrul de masă, egal cu I0, momentul de inerție în jurul oricărei axe paralele cu prima, se poate calcula prin Teorema Huygens - SHTEYSHERA.

a- în care o distanță între axe.

Corpul este o tijă lungă și subțire, cu o secțiune transversală de orice formă. Dimensiunea transversală maximă a tijei b «l. Momentul de inerție față de o axă perpendiculară pe tija și care trece prin mijlocul ei, este

Găsiți momentul de inerție al tijei cu axa respect O'O“.

Pe baza teoremei lui Huygens - Steiner

Forma matematică a legilor de bază pentru translație și rotație mișcări rămâne constantă. Este convenabil pentru a ilustra tabelul de mai jos.

Configurația experimentală. Oberbeck pendul este format din patru spițe, întărite pe manșonul în unghi drept una față de alta. Pe aceeași manșonul plantate două role de diametre diferite: d1 = 18.6 mm, d2 = 35 mm. Momentul de inerție al sistemului poate fi modificat prin deplasarea m1 greutăți de-a lungul spițelor.

Cuplul generat de sarcină m. H. legat de fire care este înfășurat pe una dintre scripeți.

Obiectiv: Pentru a determina experimental dependența accelerației unghiulare a momentului de forță și moment de inerție.

Ipoteză: Rezultatele așteptate pot fi prezentate sub forma a două dependențe.

Fundamentare pentru procedura experimentală.

momentul de inerție al pendulului poate fi calculată prin formula

unde R - distanța de la centrul de m1 masa mărfurilor la axa de pivotare, ρ - raza cilindrului, l - cilindru de formare.

pendulului moment de inerție poate fi găsit dintr-un grafic al β = f (M). I = const.

Un grafic al β = f (I) pot fi construite prin serie primit anterior de parcele de β = f (M) pentru diferite momente de inerție.

Pentru reprezentarea grafică β = f (M) trebuie să aibă cel puțin patru puncte de date, β = f (I) - nu mai puțin de cinci puncte.

Pentru a rezolva problema necesită următoarele modele dinamice și cinematice:

În momentul în care se poate schimba T forță de tracțiune în două moduri: o schimbare în raza rolei și schimbarea în masa încărcăturii agățat pe un fir.

Momentul de inerție al pendulului poate fi modificat prin deplasarea sarcinilor pe spițele.

Mișcarea pendulului și cupe cu sarcini au fost uniform accelerate, trebuie să setați mai întâi pendulul în poziția de echilibru neutru.

Cuplul de frecare poate fi estimată din grafic și valoarea experimentală pentru masa minimă, în care pendulul începe să se rotească.

Face un plan și experiment măsurători de lungime de intrare de masă.

Face măsurători și complot rezultatele.

momente Rata de forțe de frecare și prin graficele din greutatea minimă pe pendulul de cântărire.

dacă rezultatele experimentale sunt în acord cu (10)? Cum rolul relativ al ultimilor doi termeni cu formula (10), în măsura în care R. în mod semnificativ diferită dacă modificarea definită de acești membri, de la erori de măsurare? Răspunsul la ultimele două întrebări, este cel mai bine pentru a da ca un teren de magnitudinea R2. unde

Analizarea rezultatelor de măsurare și de a formula concluzii.

sarcini de control (pentru auto-evaluare a disponibilitatea de a-și apăra)

Explicați cum a fost obținut cu formula (10)?

Cum de a determina momentul de inerție al crucii, fără a lua de pe bunurile ei?

Atunci când se realizează o serie de experimente au stabilit că unghiul de înclinare generat în funcție de β = f (M) I = const este redusă. Cum de a muta sarcini pe spițele (mai aproape de axa sau departe de ea)?

Dați exemple care ilustrează dependența momentului de inerție al distribuției masei în corp în raport cu axa de rotație.

Care sunt asemănările și diferențele dintre conceptele de masă și momentul de inerție?

DV sivukhin Cursul general al fizicii. - T.1. - M: Stiinta 1974

Lucrari asemanatoare:

Studiul mișcării de rotație cu pomoschyumayatnikaoberbeka și simulator de calculator

pomoschyumayatnikaoberbeka și simulator de calculator Poziția de bază a cinematicii și dinamikitver-dogotela. Tehnica și descrie un experiment pe proverkeosnovnogozakonadinamiki.

Metoda de studiu dinamikitverdogotela conștient de profilul fizica liceu

Cursuri >> Fizică

munca de laborator „Studiul mișcării de rotație a legilor privind cruciform tverdogotela mayatnikeOberbeka“ 1. INTRODUCERE Fenomene. proverkoyosnovnyh dispoziții mecanica. După cum sa menționat deja, în această lucrare vom studia dinamica tverdogotela mișcării de rotație.

informații teoretice de bază și recomandări practice pentru punerea în aplicare a lucrărilor de laborator privind mecanica. Legile. înseamnă orice interacțiune pe termen scurt a organismelor. molecule de coliziune. Reacția se efectuează folosind diferite forțe fizice.

Lab >> Fizică

definirea momentelor de inerție al pendulului în formă de cruce și mișcarea de rotație proverkaosnovnogozakonadinamiki experimental. DESCRIERE INSTALARE. materiale cu ajutorul unui dispozitiv de formare pentru determinarea coeficientului de dilatare PRTT tverdyhtel liniară.

Lab >> Fizică

corp în raport cu axa de rotație. Momentul de inerție tverdogotela. Unitate. Când proverkeosnovnogozakonadinamiki descris pentru instalare. determinată cu ajutorul unui pendul matematic. pendul matematic este numit un punct material.