Gyakorlat 1
Laboratóriumi munka №1
TANULMÁNY lineáris testek mozgását Atwood gép
Tanulás ravnoperemennogo és egyenletes mozgás a Föld gravitációs mező. Meghatározása a gravitációs gyorsulás.
Theory of Operation
Pre-megvizsgálja az elméleti munka alapján №8.
Mechanikus mozgás az úgynevezett esemény idővel, a mozgás, a szervek vagy testrészek egymáshoz képest (Body Count). Bármilyen mechanikai mozgás tekinthető egy adott referenciakeretet, amely egy referencia-test, a kapcsolódó térbeli koordináták és a rendszer órajel.
Egy anyagi pont az úgynevezett test, amelynek méretei sokkal kisebb, mint a skála a mozgás. Az, hogy egy anyag térbeli pontban jellemzi rádiuszvektorhoz. levonni a származási erre a pontra. Amikor a mozgás egy részecske a röppályája rádiuszvektorhoz változik. Ez az intézkedés a fizikai mennyiség a sugár vektor idővel változik - sebesség. olyan intézkedés időbeli változás, sebesség - gyorsulás. egyik testből a másikba intézkedés Az intézkedés a fizikai mennyiség - erő. Az alapvető törvényei dinamikáját lényeges pontokon - ez Newton törvényei. Pontosabban, a Newton második törvénye matematikai jelölés a következő formában:
az úgynevezett alapvető egyenlet a dinamika.
Vázlat Atwood gép a 2. ábrán látható. Két súlyok kötik össze tömegek M menet, dobott egy fix blokkot. Ha az egyik cargo fel túlterhelés m tömegű, akkor a rendszer jön a gyors mozgás. Mind a rakomány húzza a szálat rész, amely próbálják csökkenteni, úgy viselkedik a terhelés feszítő erő. és a blokk - erőszakkal. Ezután minden teher a gravitációs erő és az erő a szálfeszítő. Az alapvető egyenlet a dinamikája rakomány túlterhelés:
és egyéb rakományt:
A alapegyenletének dinamikáját forgómozgás a rögzítő egység a következő:
ahol az - az algebrai összege pillanatok ható erők a blokk, a forgástengely; I - tehetetlenségi nyomatéka a blokk; e - szöggyorsulással.
Ha a forgatás szempontjából pozitívnak az óramutató járásával megegyező irányban, a 2. ábra szerinti, megkapjuk
ahol R - egységnyi sugarú; Mtr - a pillanat a súrlódás.
Tételezzük fel, hogy a menet súlytalan nem nyúlékony és csúszásmentes a blokk. A feltételek a súlytalanság menet Bíróság:
A feltétel az egyenlőségek szálait elastic-like mozgások modulok sebességét és gyorsulását az áruk és menet:
Végül, ennek hiányában a fonal csúsznak a blokk és a menet gyorsuló terhelés, valamint a modul egység tangenciális gyorsulás RIM pont:
Kivetítése egyenlet (2) és (3) az Y tengelyen függőlegesen felfelé, megkapjuk a képletek (5), (6) és (7) egyenletrendszert amelyhez szomszédosak az egyenlet (4 ¢):
Megszorozva az első egyenlet (8) -1, és hozzáadjuk az összes a (8), megkapjuk
Ebben a laboratóriumban lehetőség súrlódási nyomaték olyan kicsi, hogy az egyenlőtlenséget
Továbbá, a laboratóriumi körülmények között érték a tehetetlenségi nyomatékot készüléket olyan más fennáll:
Figyelmen kívül hagyva kis mennyiségben a (9) egyenletből kapjuk a gyorsulás egy átrakó rendszer túlterhelés m tömegű:
egy fonal feszültsége erők modulok T1 és T2 két oldalán a blokk:
Azt mondhatjuk, hogy a (13) egyenlet alapján végzik a két feltételezés (10) és (11).
Egyenletesen gyorsuló árumozgás az Y tengely mentén a rendszer által leírt egyenletek a mozgás önkényes pontrendszert:
,
,
ahol y1. v1 - a kezdeti paramétereket.
Kiküszöbölése ezen egyenletek t idő alatt feltétellel v1 = 0, megkapjuk
Rendszer rakomány mozgatja az összeget. mozgó egyenletesen gyorsuló hatása alatt túlterhelés m tömegű gyorsítási, amely úgy definiálható, amelyet a képlet (12).
Azon a ponton, a koordináta-y2 gyorsulások és v2 sebesség felvette asztal és a rendszer mozog terhelések egyenletesen mozog érték L2 az idő t, mért millisekundomerom kísérleti elrendezést. Behelyettesítve (14) egyenlet képlet. megkapjuk
Ha megváltoztatja a L2 változó idő t, mért stopper, de a gyorsulás és a változatlanul kell hagyni. (15) egyenlet lehet ellenőrizni kísérletileg feladatban №1.
LEÍRÁSA kísérleti elrendezés
Ahhoz, hogy a bázis 1 A kísérleti elrendezés (lásd a 3. ábrát), amely áll állítható lábak csatolt 2. millisekundomer 3. és 4. Három függőleges rúd konzol szerelve a függőleges, melyek közül kettő helyhez kötött - az alsó 5 és egy felső 6. Egy konzol 7 jelentheti fogasléc mentén mozog. A konzol 7. első fotoelektromos érzékelő 8. és 9. táblázat az eltávolítása a túlterhelés. Az alsó konzol 5 van szerelve egy második fotoelektromos érzékelő 10, és a gumi lengéscsillapítók 11. Minden zárójelben egy a bilincsben helyzetének meghatározására a tartó a függőleges milliméter skála 12. A felső végét a lengéscsillapító a fix blokkos egység 13. Az elektromágnes 14 van elhelyezve, ha a blokk, amelynek a hálózat gátolja . Ezzel szemben, amikor a jelenlegi kikapcsol nyomja meg a „Start” gombra, az előlapon az egység rendszer a rakomány és átrakodás mozgásban. Megfigyelni gyors árumozgás az áruk 15 feltöltött jobb gyorsulást 16. és emeljük fel őket olyan helyzetbe, amelyben az alsó alapja a terhelés egybeesik a jellemzője a felső tartó. Miután rákattintott a „Start” gombra, elkezdi a gyorsított árumozgás és a túlterhelés az a pont, ahol a 9. táblázatban felveszi a torlódás. Ugyanakkor a fotoelektromos érzékelő 8 magában millisekundomer időmérésre egységes áruk mozgását mindaddig, amíg a terhelés 15 nem ütközik a csappantyú II és nem okoz működtetése 10 érzékelő, a kikapcsolási millisekundomer. Így, miközben a rakományt egyenletesen gyorsuló mozgás távolság L1 (lásd 2. ábra), és növelni a sebességet v2. amely, mozgó egyenletesen, a távolság L2 tesztelt t idő, mért millisekundomerom és látható a kijelzőn „TIME, C”. Hogy előkészítse a műszer a következő mérési, nyomja meg a „RESET”.
ORDER TELJESÍTMÉNYÁLLANDÓSÁG
1. gyakorlat Acceleration CARGO
1. Miután megnyomta a „Start” gombra, csatlakozzon egy hálózathoz laboratóriumi beállítást a „Hálózat” gombra. Az eredménytábla „idő, a” nulla jelenik meg. Nyomja meg a „Start” gombra.
2. Állítsa átlagos konzol 7 távolságban L2 az alsó konzol 5. Mérjük L2 és az L távolságot 6 a felső és az alsó konzolok 5. rekord mérési eredmények az 1. táblázatban.
3. Engedje le a bal súlya az alsó konzolon. Kap az alsó határa a jobb rakomány egybeesett bár a felkaron.
4. Keresse meg a teher tömege M és túlterhelés m.
5. Helyezzük a túlterhelés a megfelelő súlyt.
6. Távolítsuk lehetséges ingadozások rakomány, kattintson a „Start” gombra kell megjavítani.
7. leállítása után a rakomány rekord az 1. táblázat alatt egyenletes árumozgás t, millisekundomerom mért és a kijelzőn megjelenik a „TIME, C”.
8. Nyomja meg a „RESET” gombot.
9. Ismételje meg a lépéseket 2¸8 nem kevesebb, mint négy alkalommal, a változó a távolság közötti L2 a középső és az alsó konzolok.
10. Minden mérést, és az A értékét. rögzíti az eredményeket az 1. táblázatban, és építeni a kísérleti pontokat a grafikonon, rajzoló az abszcisszán x értékei, és a függőleges tengelyen - y.
Ha a képlet érvényes, a kísérleti pontra illeszkedik egyenes meredeksége, amely meghatározza a nagyságát gyorsulás és terhelés túlterhelés.
11. Keresse meg a gyorsulási érték és a legkisebb négyzetek:
; ;
;
; .
ahol - a Student megfelelő tényező a valószínűsége P és száma szabadsági fok.
A mérés eredményét a. ± D és egy.
A kapott értékeket a és c, építeni a grafikonon a kísérleti pontok egy egyenes vonal y = x + c.
2. gyakorlat Acceleration
Szabadesés
12. Határozza meg a nagysága a nehézségi gyorsulás g képlet szerint
.
Félszélességére a megbízhatósági intervallum Dg kap a következő képlet segítségével:
.
1. Állami célja a laboratóriumi munka.
2. Mi nevezzük referenciakeret?
3. Határozza meg az anyag pont.
4. Hasonlítsd össze a koncepció az utat, és mozog.
5. Határozza meg az átlagos és a pillanatnyi sebesség.
6. Határozza meg az átlagos és a pillanatnyi gyorsulást.
7. Hogyan pályáját a mozgás irányába gyorsulás?
8. Írja képletek összekötő kinematikai érték egy egyenletesen gyorsuló egyenes vonalú mozgás.
9. Határozza erők.
10. Mi jellemzi a test tömege?
11. Fogalmazza meg a alaptörvényei dinamika - Newton törvényei.
12. Mi az a rendszer szervek azt mondta, hogy elszigetelt?
13. Fogalmazza meg a jogszabályok lendületmegmaradás és mechanikai energiát.
14. Milyen test mozgásának úgynevezett szabad ősszel?
15. Hogyan írjunk a második Newton a szabadesés?
16. Amint azt a gravitációs gyorsulás függ a szélességi a megfigyelési ponton?
17. Miért van az értéke a gravitációs gyorsulás a tenger szintje eltér a pólus és az egyenlítő?
18. Hogyan lehet csökkenteni a gyorsítás szabadesés, amikor mászni a tenger szintje a tengerszint feletti magasság h = 10 km? Föld sugara R3 = 6370 km.
19. Rajzolj egy vázlatot Atwood gép.
20. Milyen feltételek mellett a gyorsulás szervek, amelyek használják az autót Atwood, egyenlő nagyságú?
21. Milyen feltételek azonosak ereje szálfeszítő mindkét oldalán a rögzítő egység?
22. Amint azt a mozgó test rendszerben az autóban Atwood?
23. Mi az időben a stopper Atwood gép?
24. Határozza meg a a sebesség négyzetével függését egyenletesen gyorsuló mozgás telefonos rendszer mozgás nagyságának.
25. Mik az értékek által meghatározott közvetlen mérés a laborban?
26. Melyek a feltételezések a levezetése a gyorsulás rendszer testek?
27. Egyes képletű határozza meg a nagysága a nehézségi gyorsulás g?
28. Keresse meg a nehézségi gyorsulás, ha a tömeg
Túlterhelés 4-szer kevesebb, mint az a tömeg az áruk, mint áruk gyorsulás rendszer túlterhelés a = 1,1 m / s 2.
29. Mi volt a képlet megtalálható félszélességére a megbízhatósági intervallum Dg nehézségi gyorsulás?
30. Használhatom a törvény mechanikai energia megmaradás leírni a testek mozgását a kocsiban Atwood?