, (1.17)
(1.18)

Основной закон динамики поступательного движения – второй закон Ньютона записывается и формулируется так:

, .

Изменение движения пропорционально приложенной силе и происходит в том направлении, в котором действует сила.

Силой называется векторная величина, которая является мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей. Масса тел – величина скалярная и является мерой инертности тела в поступательном движении и служит его динамической характеристикой.

2.1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ РАВНОМЕРНОГО И РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ.
Цель работы : Изучение динамики поступательного движения связанной системы тел, проверка уравнений равномерного прямолинейного и равноускоренного движения.

Оборудование: Установка FPM-02.


2.1.1.Теоретическое обоснование метода..
В данной работе проверяются законы равноускоренного и равномерного движение на машине Атвуда. Под действием перегрузка m вся система движется с ускорением (рис. 5).

.

Уравнение скорости этого движения имеет вид:

υ=υ₀+at, (1.19)

где υ₀ –начальная скорость_, а путь будет равен:

S= υ(t)dt = ( υ₀+at)dt = υ₀t+ . (1.20)

На участке S₁ – система движется равноускоренно без начальной скорости.

S_{1 .}

На участке S₂ (после снятия перегрузка) равномерно

S₂ = υt, υ .

---

(1.21)

Ускорение а на первом участке S₁ находим зная

S₁ υ² υ² . (1.22)
2.1.2.Описание установки.
Общий вид установки показан на рисунке 6.

На вертикальной колоне (1), закрепленной в основании – три кронштейна: неподвижный (3) и два подвижных (4) и (5), а также втулка (6).

Основание оснащено регулируемыми ножками (7), которые позволяют произвести выравнивание положения прибора.

На верхней втулке, при помощи верхнего диска (8) закреплен узел подшипника ролика (9), ролик (10) и электромагнит (11).

Электромагнит, после подведения к нему питающего напряжения при помощи фрикционной муфты, удерживает систему ролика с грузом в состоянии покоя.

Верхний (5) и средний (4) кронштейны можно перемещать вдоль колонки и фиксировать в любом положении, устанавливая таким образом длину пути равноускоренного и равномерного движений. Для облегчения определения этих путей на колоне имеется миллиметровая шкала (15), все кронштейны имеют указатель положения, а верхний кронштейн дополнительную черту, облегчающую точное согласование нижней грани верхнего, большого грузика с определением начала пути движения. На среднем кронштейне (4) закреплена кольцевая платформа (16) и фотоэлектрический датчик (17). Кольцевая платформа снимает с падающего вниз большого груза, дополнительный грузик, а фотоэлектрический датчик в это время образует электрический импульс, сигнализирующий начало равномерного движения больших грузов.

Нижний кронштейн (3) оснащен двумя платформами (18) с резиновыми амортизаторами, в которые ударяют завершающие свое движение грузики и фотоэлектрическим датчиком (19) с оптической осью на уровне указателя кронштейна (3). После пересечения. которой нижней гранью падающего грузика, образуется электрический сигнал, сигнализирующий прохождения грузиками определенного пути.

---

1 2 4 8 5 6 7 3 9 10

---

11 12 13 14 15 16 17 19 18 20Машина Атвуда. Общий вид FPM – 02 Рисунок 6.2.1.3.Порядок выполнения работы.1) При помощи регулируемых ножек (7) привести колонку прибора в вертикальное положение, используя при этом свойство вертикали и нити с грузиками.2) Передвинуть средний кронштейн на избранную высоту над нижним кронштейном и таким образом установить оба кронштейна, чтобы большой правый грузик, падая проходил через середину рабочего окошка фотоэлектрических датчиков (благодаря чему будет определен путь равномерного движения S₂). 3) Передвинуть верхний кронштейн на заданную высоту над средним кронштейном и установить его в одной плоскости с остальными кронштейнами (таким образом будет определен путь S₁ – равноускоренного движения).4) Нажать клавишу сеть, при этом на экране время высвечиваются нули.5) На правый большой грузик положить один из дополнительных грузиков (8 г.).6) Согласовать нижнюю грань правого грузика с чертой, насеченной на верхнем кронштейне, проверить, находится ли система в состоянии покоя, если нет, нажать клавишу «пуск», при этом срабатывает электромагнит.7) Нажать клавишу «пуск», записать время равномерного движения по формулам (1.21) и (1.22) рассчитать

---

υ – равномерного движения и ускорение а на участке S₁. Опыт повторить 5 раз.8) Добавить второй перегрузок и опыт повторить в той же последовательности 5 раз.9) Передвинуть кронштейн с кольцевой платформой, изменив при этом S₁ и S₂.10) Опыт повторить в той же последовательности. Данные занести в таблицу 2.Таблица 2.

№ п/п Δm (г) S1 (м) S2 (м) t (c) υ (м/с) υ (м/с) Δυ (м/с) а (м/с2) (м/с2) Δа (м/с2)

2.1.4. Вопросы для самоконтроля.1) В каком случае тело можно принять за материальную точку?2) Какое движение называется равномерным? Равноускоренным?3) Какие законы и уравнения проверяют с помощью машины Атвуда?4)Дать определение скорости, ускорения (полного, нормального, тангенциального).5) Когда тело движется с ускорением?3. ЗАКОНЫ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.Вращательным движением называется движение, при котором все точки тела описывают окружности, центры которых лежат на прямой, называемой осью вращения. Моментом импульса частицы А относительно точки О (рис. 7) называется вектор , равный векторному произведению вектора на вектор импульса . (2.1) - аксиальный вектор, образующий с векторами

---

Смотрите также файлы

• Заочинский Михаил Сергеевич Студент магистратуры 1 курс вшппифк сафу имени Ломоносова.pdf

• Реферат по теме Виды бега и их влияние на здоровье человека. Выполнила студентка 31 группы Апчалимова Диана.docx

• Составьте проект письма, которое должен направить продавец доли остальным участникам долевой собственности, о намерении продать свою долю постороннему лицу.docx

• Республика в Риме перестала существовать с а установлением диктатуры Цезаря.docx

• Практическая работа Составление схем переноса веществ и энергии в экосистемах (пищевых цепей и сетей).pdf