Физикалық практикум

44 
 
5.1.  Жұмыстың  мақсаты:  Обербек  маятнигінің  (айқышталған  қатты  дененің) 
көмегімен  айналмалы  қозғалыс  динамикасының  негізгі  заңының  орындалуын  эксперимент 
жүзінде тексеру.  
 
5.2. Теориялық қысқаша түсінік. 
 
5.2.1. Радиусы r
і
болып келген шеңбер бойымен айналған массасы m
і        
 материялық 
нүктенің  импульс  моментінің  айналу  осіне  проекциясы 
i
i
i
r
m
L
i
.  Қозғалыстың 
сызықтық  жылдамдығы 
i
 бұрыштық  жылдамдықпен 
 мына  өрнек  арқылы  байланысқан 
i
i
r
,    сондықтан 
2
i
i
i
r
m
L
.  Егер  материялық  нүктелер  жүйесі  0  осіне  қатысты  бәрі 
бірдей 
 бұрыштық  жылдамдықпен  айналса,  онда   
n
i
i
i
r
m
L
1
2
,    мұндағы  қосынды 
жүйедегі барлық материялық нүктелер үшін жүргізіледі. Барлық материялық нүктелер үшін 
 бұрыштық  жылдамдық  тұрақты,  сондықтан  оны  қосынды  таңбасының  сыртына 
шығарамыз: 
                             
I
L
                                                            (5.1)     
мұндағы  
 
 
 
 
                           
n
i
i
i
r
m
I
1
2
                                        
       (5.2) 
Жүйенің берілген оське қатысты инерция моменті (І) дегеніміз материялық нүктелердің 
массалары  мен  олардың    айналу  осіне  дейінгі  қашықтық  көбейтінділері  қосындысына  тең 
шама. Материялық нүктелер жүйесі үшін моменттер теңдеуін айналу осіне проекция түрінде  
жазайық 
                  
M
I
dt
d
dt
dL
 
 
                  
      (5.3) 
мұндағы  М  – сыртқы күштің толық моментінің айналу осіне  проекциясы.  
(5.3)  теңдеуін  оське  қатысты  моменттер  теңдеуі  немесе  айналмалы  қозғалыс 
динамикасының негізгі заңы деп атайды. 
5.2.2.  Дербес  жағдайда,  жылжымайтын  осьтен  айналған  қатты  дене  үшін  (4.3)  теңдеуі 
мына түрде жазылады: 
                     
M
dt
d
I
                                                              (5.4) 
немесе            
                     
M
I
 
 
                                            (5.5) 
 
Жылжымайтын  осьтен  айналған  қатты  дененің  І    инерция  моментінің   
   бұрыштық 
үдеуге көбейтіндісі сол оське қатысты күштердің моментіне тең. (5.5) теңдеуін Ньютонның 
екінші  заңымен  салыстырсақ,  айналмалы  қозғалыстағы  инерция  моменті  ілгерілемелі 
қозғалыстағы массаның, күш       моменті - күштің ролін атқарады. 

45 
 
Бұл  жұмысты  орындағанда:  айналу  өсіне  қатысты,  берілген  қатты  дене  үшін  күш 
моменті  М  өзгергенде  бұрыштық  үдеу 
  де  өзгереді,  бірақ  олардың  арасындағы 
пропорционалдық коэффицент шама жағынан І  инерция моментіне тең деп алынады.  
 

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: