Целта на работата е да изучи основния закон на динамиката на въртеливото движение (с помощта на махало
Обективен: намерете връзката между силовите моменти, инерционния момент и ъгловото ускорение около оста на въртене, като използвате примера на кръстовидно махало (махалото на Обербек).
Задачи:
един. определят стойността на момента на инерцията на напречната греда Jtheor и Jexp по формулата (4) и (7) с две различни стойности б;
2. Извършете серия от измервания на Jexp с различни и изчислете.
3.Начертайте връзката между въртящия момент на опън и ъгловото ускорение.
Лабораторна работа No 6А
Изследване на основния закон на динамиката на въртеливото движение (с помощта на махалото на Обербек)
Устройства и аксесоари: Инсталация на FPM-06
Кратка теория: Фигура 1 показва основните параметри на кръста и тежестите. Основни данни за напречно и цилиндрично тегло:
- дължина на пръта 0,25 m
mcn - тегло на пръчката 0,052 кг
z- радиус на рамката (42 mm; 21 mm)
mts - тегло на цилиндъра 0,192 кг
Н- височина на цилиндъра 0,020 m
d1 - вътрешен диаметър на цилиндъра 0,006 m
d2 - външен диаметър на цилиндъра 0,395 m
b- разстояние от оста на въртене до центъра на товара.
За да изчислим стойността на инерционния момент на напречната греда с тежести, ще използваме основната формула, която определя
стойността на момента на инерция на телата.
Ако моментът на инерция на блоковете без пръчка и тежести J0, масата на тежестите mц и разстоянието от оста на въртене до центъра на товара b са известни, тогава инерционният момент на напречната греда с тежести е определено:
(един)
Моментът на инерция на пръта около оста, минаваща през края му:
(2)
Където mst е масата на цялата лента (без тежести).
Моментът на инерция на цилиндричен товар спрямо оста на въртене на кръста е (вижте таблицата на моментите на инерция на най-простите тела спрямо основните централни оси).
(3)
Ако пренебрегнем стойността на момента на инерцията на блоковете J0, тогава ще бъде написана изчислителната формула за момента на инерцията на напречната греда
(4)
Полученият момент на сила, приложена към блока на махалото, се състои от момента на силата на опън на резбата и момента на силата на триене
Моментът на опън на резбата Mn е равен на произведението на силата на опън от радиуса на блока. Силата на изтегляне може да се намери чрез прилагане на втория закон на механиката към товара. Стойността на Mn се определя по формулата:
(6)
Къде е масата на товара, окачен върху резбата; а- ускорение на падането на товара; z- радиус на блока на напречната греда; g - ускорение на гравитацията.
За да получим експериментално момента на инерция на кръстовината, заместваме израз (6) в основния закон на въртеливото движение M = J. От къде