Файл: Кинематика и динамика поступательного.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 153

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 3.1. График зависимости


Mтр

f(d)

началом отсчета по каждой оси (рис.3.1).

  1. Возле каждого конца осей координат указывается измеряе- мая физическая величина с множительным коэффициентом и

единиц измерений, например

Mтр 103,

Н м

или

Mтр ,

103

Н м

  • это эквивалентные формы записи обозначе-

ний осей, что соответствует тому, что число, соответствующее

точке на оси координат, необходимо разделить на 103

  • в первом

варианте, чтобы получить измеренную величину

Mтр

5,6 103 Н м, а во втором умножить на 103

(рис. 3.1).

  1. Через экспериментальные точки проводится линия таким

образом, чтобы сумма квадратов расстояний Si

от эксперимен-

тальных точек до линии принимало минимальное значение

n


S

i


i1

2 min. В программе Microsoft Excel этой линией является

линия тренда, для которой определяется уравнение кривой и ко-

эффициент корреляции проксимации.

R2 или коэффициент достоверности ап-


  1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛА ВРАЩЕНИЯ
И МОМЕНТА СИЛ ТРЕНИЯ В ОПОРЕ


  1. Цель работы

    1. Освоение экспериментального метода определения мо- мента инерции тела с массой, равномерно распределённой отно- сительно оси вращения, и момента сил трения в опоре.

    2. Ознакомление с методом оценки силы натяжения нити ûв рывке§.
  2. Подготовка к работе


Прочитать в учебниках следующие параграфы: [1] – øø 3.4, 4.1 – 4.3; [2] – øø 13, 16 – 18; [3] – øø 35, 36. Для выполнения ра- боты студент должен: а) знать законы динамики поступательного и вращательного движения и закон изменения энергия; б) уметь пользоваться измерительными приборами.
  1. Выполнение работы


    1. Описание лабораторной установки

Лабораторная уста- новка представляет собой маховик с валом, на кото- ром подвязана нить с гру- зом (рис. 4.1).

Нить наматывается на вал до тех пор, пока нижнее основание груза не поднимется до уровня со- ответствующего коорди-

нате

y0 0 . Механическая

энергия груза в этом со- стоянии (начальная ско-

рость 0 ) равна его по-

тенциальной энергии mg( y1 y0 ) , механическая энергия рассматриваемой системы равна

Рис.4.1.Схемаустановки

Ε1 mg( y1 y0 ) Εрм mgy1 Eрм .




Предоставим грузу возможность опускаться. Через время t1

нить полностью разматывается, нижнее основание груза достига-

ет координаты

y1, скорость груза и угловая скорость махо-

вого колеса с валом принимает свои максимальные значения

2 y1 / t1; (4.1)

2 y1 /(Rt1) . (4.2)

В точке с координатой

y1 груз на мгновение останавлива-

ется, а маховое колесо продолжает вращаться в ту же сторону. Это приводит к тому, что происходит переброс нити на валу, и груз начинает подниматься вверх. Пренебрегая изменением угло- вой скорости за время, в течение которого маховое колесо пово- рачивается на угол, равный π направление скорости движения

груза изменяется на противоположное), можно оценить время Δτ переброса нити на валу (время ûрывка§ груза)

 R. (4.3)
При движении груза вверх маховое колесо вращается замед-

ленно, и через время t2

маховое колесо и груз останавливаются.

Нижнее основание груза при этом имеет координату

y2 , и меха-

ническая энергия системы при этом равна

E3 :

E3 mg( y1 y2 ) Eрм . (4.4)

    1. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Экспериментальное определение момента инерции маховика с валом


  1. Измерьте координату y1, радиус вала R; масса груза,

подвешенного на нити m1; масса груза

m2 m1 m1, где

m1

– масса первого дополнительного груза; масса груза

m3 m2 m2 , где m2 масса второго дополнительного груза.

Значения

y1, Rи m занесите в табл. 4.1 и 4.2.

      1. Для каждого груза произведите не менее пяти измере-

ний времени

t1 опускания груза и координаты

y2 (измерения ко-

ординаты

y2 будут более точными, если маховик в момент оста-

новки зафиксировать рукой); результаты измерений занесите в

табл. 4.1; найдите средние значения t1 и сите в табл. 4.2.

y2 .Результаты зане-



Таблица4.1

Результатыизмеренийвремениопускания грузаt1

икоординатыy2


п/п

m1= кг

m2 =

кг

m3 = кг

t1

y2

t1

y2

t1

y2

с

м

с

м

с

м

1



















2



















3



















4



















5



















среднее






















y0 =

м

y1 =

м

R=

м





      1. По формуле

I 2 2

y1 y2




mRgt1



y1(2 y1

  • y2

1


)


вычислите момент инерции Iмаховика с валом; найдите среднее

значение I.

Таблица 4.2Результатырасчетамоментасилытренияисилы натяжения

нитив¶рывкеß


п/п

m

t1

y2

I

Mтр

Fрыв

кг

с

м

кг¬м2

Н·м2

Н

1



















2



















3



















I= кг¬м2

Mтр = Н¬м2

      1. Определите максимальную кинетическую энергию груза и максимальную кинетическую энергию маховика с валом;