Зертханалық жұмыс дененің айналмалы қОЗҒалысын обербек маятнигі көмегімен зерттеу. Жұмыстың мақсаты



бет2/3
Дата20.02.2024
өлшемі300.5 Kb.
#492499
1   2   3
ДЕНЕНІҢ АЙНАЛМАЛЫ ҚОЗҒАЛЫСЫН ОБЕРБЕК МАЯТНИГІ КӨМЕГІМЕН ЗЕРТТЕУ.

Егер  0 болса, онда




немесе . (2.10)


шамасы қозғалыс мөлшерінің моменті (импульс моменті) деп аталады. Сонымен, сыртқы күш болмағанда, айналатын дененің бұрыштық жылдамдығы
16
өзгермейді , яғни тоқтаусыз қозғала береді. Оқшауланған денелер жүйесі үшін импульс моментінің сақталу заңы орындалады:



Сонымен, айналмалы қозғалыста әсер ететін күштің ролін күш моменті атқарады. Масса ролін инерция моменті, ал сызықтық үдеудің ролін бұрыштық үдеу атқарады. Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар бір-бірімен мына формула бойынша байланысады:




. (2.11)

Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстардың негізгі заңдылықтарының жазылу түрлері, яғни формула түрі бірдей болып келеді. Оны 2.1- кестеден көруге болады.


3. Тәжірибенің түсініктемесі және оның теориялық негізі.

Жұмыс барысында қолданылатын Обербек маятнигі 2.2-суретте көрсетілген.


Обербек маятнигі горизонталь оське орнатылған, төрт білеушеден және радиусы бірдей емес екі шкивтен құрастырылған. Массасы m0 болатын жүк білеуше бойымен ығыстырылып, қажетті орнына бекітіледі. Кезек-кезегімен тиісті шкив дөнгелегіне оралған жіптің бір ұшына ілінген m1 жүгі маятникті айналмалы қозғалысқа келтіреді. Бұл жағдайда маятникке тікелей

Ілгерілемелі және айналмалы


қозғалыстардың негізгі заңдылықтары
2.1 – кесте



Ілгерілемелі қозғалыс

Айналмалы қозғалыс

Физи-калық


шама

Белгіле-нуі және
форму-ласы

Өл-шем бірлігі

Физика-лық
шама

Белгіле-нуі және
форму-ласы

Өлшем бірлігі

1

2

3

4

5

6

Масса

m

кг

Инерция моменті

І

кгҺ м2

Жол

S

м

Бұрылу бұрышы



радиан

Жыл-дам-дық

dS/dt

м/с

Бұрыш-тық жылдам-дық



ddt

рад/с

Үдеу


а=ddt


м/с2



Бұрыш-тық
үдеу



d/dt


рад/с2



Күш

F

Н

Күш моменті

М =FҺr

НҺ м

Қозға-лыс мөл-шері (им-пульс)

К =m

кг м/с

Импульс моменті

L= І

кг м2

18


1

2

3

4

5

6

Дина-мика-
ның екінші заңы

F=ma

Н

Динами-каның екінші заңы

M=І

кг м22

Кине-тика-
лық энер-гия

m22

Дж

Кинети-калық энергия

І2/2

Дж

Импу-льстің сақта-лу заңы



Импульс моменті-нің сақталу заңы






әñåð åòåòií øêèâêå ñàëûíғàí æiïòi» êåðó ê¾øi áîëûï ò½ð.
Îñû ê¾øòi» ìîìåíòi (2.7) ôîð-ìóëà àðºûëû àíûº-òàëàäû. Æiïòi» êåðó êүøiíi» èiíi øêèâ-òi» r ðàäèóñû áîëûï òàáûëàäû.
êүøií æèïêå iëiíãåí æ¾êòi» ºîç¹àëûñ òå»äiãiíåí òàáó¹à áîëàäû. æ¾ãiíå åêi áið-áiðiíå ºàðàìà-ºàðñû ê¾ø



r

-







2.2- сурет. Обербек маятнигі

19
әсер етеді; біріншісі - ауырлық күші, екіншісі - керу күші. m1 жүгі үдеуімен ілгерілемелі қозғалыста болса, Ньютонның екінші заңы бойынша:


. (2.12)

Осыдан
= m1(g-а). (2.13)




а үдеуі мына формуладан анықталады:
, (2.14)

мұндағы h - t уақыт аралығында m1 жүктің тыныштық күйінен бастап жүрген жолы.


(2.13) және (2.14) формулалардан Fк табылады:


, (2.15)

ал бұл Fк күштің М моменті мынаған тең:


. (2.16)

Бұрыштық үдеу сызықтық үдеумен мына байланыста болғанын ескерсек:


. (2.17)

20
Сондықтан, М және -ді біле тұра айналмалы құрылғының І -инерция моментін тәжірибеден табуға болады:




. (2.18)

Егер білеушелерге орнатылған m0 жүктерді материалдық нүкте ретінде қарастырсақ, І Обербек маятнигінің инерция моментін мына формула бойынша


есептеп шығаруға болады:
І = І0 +4m0 R2 , (2.19)

мұндағы І0- бос шыбылдың инерция моменті, R- айналмалы осьтен білеушелердегі жүктердің ауырлық центріне дейінгі арақашықтық.


4. Жұмыстың орындалу реті.



  1. Бос шыбылдың І0 инерция моментін анықтау.

Ол үшін білеушелерді жүктерден босатып, жүкті кезек-кезегімен кіші және үлкен шкив дөнгелектеріне оралған екі жағдайда оның h биіктіктен төмен қарай түсу уақытын өлшеу қажет. Содан кейін жіптің ұшына келесі m2 жүкті іліп, өлшеулерді қайталап жүргізу керек. Жүктің түсу уақытын әрбір жағдайда кемінде үш рет өлшеу қажет. Есептеу кезінде орташа уақытты пайдаланған жөн. Жүктің түсу h биіктігін өлшеу керек. Шкивтердің r1 және r2 радиустерінің мәндері берілген. Өлшеу нәтижелерін 2.2-кестеге енгізу қажет.





  1. Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет