A tehetetlenségi nyomaték gyűrű és a súrlódási erő a támogatási
és fordított munka erői ellen a súrlódás a. A mozgási energia a rendszer az összege kinetikus energiája transzlációs mozgás a terhelés és a kinetikus energia a forgási mozgása a lemezen, a gyűrű és a tengely. Azáltal, a additivitását tehetetlenségi nyomatéka a (3) kifejezés utal, hogy a teljes tehetetlenségi nyomatéka a gyűrű lemez és a tengely. Aztán, amikor a mozgó rakomány le, hogy egy teljes felszámolását a fonal hossza írandó :.
Most határozza meg a munkát a súrlódási erők. Mivel a forgás közben a lendkerék, a potenciális energia nem változik, akkor a művelet az összes külső erők, amelyek hatnak rá, egyenlő a növekedés kinetikus energia csak. Így az elemi munka súrlódási erők forgása során a lendkerék egy végtelenül szög:
Ennek megfelelően, az alapvető egyenlet a dinamika a forgómozgás a test körül tengelye a mozdíthatatlan
.
Behelyettesítve ezt a kifejezést az utolsó egyenletbe, és figyelembe véve, hogy a. megkapjuk
,
ahol - szögelfordulási. Munka külső erők a merev test forgási végszög definíciója
.
Mivel a súrlódási erő a külső erő, és az idő állandó. a munkát a súrlódási erő lesz. itt. ahol - több fordulatait. Akkor a törvény az energiamegmaradás, amikor mozog a vizsgált rendszer lesz a forma
Ott - a súrlódási nyomaték, j - a teljes elfordulási szög a kerék.
Amint a terhelés esik a teljes hossza a menet. A kerék forog, a tehetetlenség, a szál kezd kell számolni a tengelyre. Ennek eredményeként, a terhelés elér egy bizonyos maximális magasságot. valószínűleg
- teljes elfordulási szög a kerék emeléskor. Tekintettel arra, hogy. és a egyenletek (4) és (5) megkapjuk
Ez a képlet lehetővé teszi, hogy kiszámítja a súrlódási nyomaték, ha a mért tengely sugarát és magasságát. .
Most alkalmazzák a módszert, hogy tanulmányozza a dinamikus lendkerék mozgás, és szerezzen egy kifejezés kiszámításának tehetetlenségi nyomatéka a gyűrűt a kísérleti adatokkal.
Az egyenlet a mozgás a rendszer előrejelzéseket az X-tengely és B jelentése a formában
Az általános megoldás az egyenletek (6) és (7) ad
A kapott expressziós teszi, hogy kiszámítja a tehetetlenségi nyomatéka az egész rendszer viszonyított forgástengelye. ha a kísérleti úton meghatározott mozgását rakomány a magasban. Rögzítése a kísérletekben egyidejűleg és emelési magasság. Meg tudja határozni a súrlódási nyomatékot. Egyenletet használva (6).
Annak megállapításához, a tehetetlenségi nyomaték a gyűrű kell használni arra, hogy a tehetetlenségi nyomaték aditivna fizikai mennyiség. Ha eltávolítja a gyűrűt, és végezze el ugyanazt a kísérletsorozat meghatározása az idő. mozgását rakomány a magasban. A tehetetlenségi nyomaték nélkül a gyűrű (azaz, a lemez és a tengely) lesz
Ezután a tehetetlenségi nyomatéka a gyűrű
Az, hogy a teljesítményt.
1. Mérjük a féknyereg, az átmérője a tengely (1), annak különböző pontok és, hogy meghatározzuk az átlagos értéke a tengely sugarának.
2. Emelje fel a terhelést a magasban. tekercselés a szál a tengelyre, és biztonságos béléssel.
3. Vegye fel a béléssel, így a terhelés esik szabadon, és határozza meg a stopper, míg rakomány mozgását befejezni a süllyedés a fonal hosszát. Ugyanakkor az intézkedés emelési magasság, amikor felfelé mozog. Tartsa legalább 5 mérés, és.
4. Távolítsuk el a gyűrű (3) (lásd. Ábra. 3.), és megismételve egy sor kísérletet, hogy meghatározza az idő 3. pont, ill.
5. Eksperimentalnі rögzítik az asztalra, és kiszámítja az átlagos értékét a mért értékek.
6. A átlagos értéke a mért értékek kiszámításához a súrlódási nyomaték és a tehetetlenségi nyomatéka a gyűrű, használva az (6) és (10). Határozzuk meg a tehetetlenségi nyomatéka a gyűrű nélkül, figyelembe véve a súrlódási erő, és összehasonlítani az eredményeket.
7. mérése a belső és külső átmérője a gyűrű, kiszámításához tehetetlenségi nyomaték (2 „) és, hogy kiegyenlítse a kísérletileg kapott (10).
8. Határozza meg a hibát a közvetlen és közvetett mérések.
1. Mi az úgynevezett tehetetlenségi nyomaték? Milyen szerepe van a tehetetlenségi nyomatéka a dinamika forgómozgást? Keresés integrálásával tehetetlenségi nyomatéka szabályos mértani forma a test - az üres palackot.
2. Határozza meg a pillanat erő. Mi egyenlő nagyságú a pillanat az erő? Utasítása szerint a vektor? Pillanat, ami arra kényszeríti a lendkerék szerinti szöggyorsulás? Utasítása szerint a pillanatban ez az erő? Mi az a pillanat lendülete a test? Utasítása szerint a perdület?
3. Vedd alapvető egyenlet a dinamika forgómozgást tekintetében ezt a problémát.
4. az irányt a pillanat erők megváltozik, szögsebesség, perdület, szöggyorsulással, ha a szál kezd kell számolni a tengelyre, és tyagarets megy fel?
5. A kimenő a számítási képlet a tehetetlenségi nyomatéka a lendkerék. Mit törvények ugyanakkor fogyaszt?
6. Milyen állapotban tyagartsya gyorsulás megegyezik a tangenciális gyorsulás pont a felszínen a tengely, amely a menet letekert?
7. Mi összehasonlítható értékeket, amikor a lendkerék tehetetlenségi nyomatéka kapott kutatási, egy számított érték az alábbi képlet szerint. ellentmondás van? Hogyan lehet csökkenteni ezt az ellentmondást?
AN Matveev. A mechanika és a relativitáselmélet, -M. 1976 22.§, 23, 48-50.
DV Sivuhіn. Általános Course of Physics, Vol. I, -M. 1974 §3, 4, 30, 32, 33, 36,53.
S.E.Haykіn. Fizikai alapjait mechanika, -M. 1971 § 11, 13, 14, 67, 68, 89.
SP Lövészek. Mechanika, -M. 1,975, 52. §, 53, 54, 53, 63-65.
Laboratóriumi munka №9