Физическа конкуренция на махалото на Pohl, свободни от трептения, ITPE 2009
Pohl махало: демпферирани свободни трептения ITPE физическо състезание 2009.
Продължавайки да разглеждате този сайт, вие приемате използването на бисквитки предлагайки ви реклами, съобразени с вашите интереси.
- На диск, въртящ се около центъра му.
- Спирална пружина, която упражнява механичен въртящ момент, който има тенденция да върне диска в позицията му на равновесие.
- Показалец, поставен върху диска, който позволява да се определят ъгловите отклонения.
- Двигател, свързан към спиралната пружина, който принуждава трептенията с честота, регулируема от потребителя.
- Електромагнитна спирачка, позволяваща регулиране на амортизационния ефект (от вихрови токове).
Положението на резонаторния диск е маркирано с ъгъла j (t).
Спиралната пружина има единия край, заварен в O, фиксирана точка., Другият подвижен край, заварен в A към рамото на възбудителя в позиция j e.
Възбудителното рамо може да се настрои в синусоидално движение на честота f от стъпков двигател със свързващ прът.
- Ако I = cste, свободен режим. Двигателят е изключен.
- Ако j e = F e cos (w t), принудителен режим. Двигателят се върти с честотата f.
Резонаторният диск преминава през въздушната междина на магнитна система, захранвана от интензитет I: върху резонаторния диск се предизвиква така наречената спирачна сила на вихрите.
Изравняване.
Размерите, написани с удебелен шрифт и синьо, са вектори.
Ъглов момент на резонаторния диск е L = s0 = J j ' uz където J е константа.
Каква е инерционната единица J ? kg m 2 .
Моментът на възстановяващата сила е -C q uz където C е константа.
Моментът на спирачната сила е -k j ' uz където k = k0+ л I 2 с k0 и л константи.
Как можем технически да оправдаем наличието на термина k0 ?
Спирачните сили се дължат на механично триене (член k0) и на силите на Лаплас (вихрови токове, термин л I 2)
 |
j ''+ 2 xw 0 j ' + w 0 2 j = w 0 2 j д.
Изложение на теорията на ъгловия момент, приложена към материална точка:
Референцията на изследването е Галилеева:
Производната по отношение на времето на ъгловия момент на материалната точка M по отношение на неподвижната точка O е равна на момента по отношение на тази точка на векторната сума на силите, действащи върху материалната точка M .
J j " = -k j ' -СРЕЩУ q с q = j - j д.
J j " + к j ' +СРЕЩУ( j - j д) = 0; J j " + к j ' +СРЕЩУ j = СРЕЩУ j д; j " + K J j ' +C/J j = C/J j д.