Методические указания к лабораторной работе «изучение законов вращения на примере маятника обербека»
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ВЫВОД РАБОЧЕЙ ФОРМУЛЫ
жүктеу/скачать 165,5 Kb.
|
Изучение законов вращения на примере маятника Обербека 3
| ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ВЫВОД РАБОЧЕЙ ФОРМУЛЫ
Маятник Обербека представляет собой крестовину, состоящую из 4-х стержней, прикрепленных ко втулке с осью (рис.2). На стержнях находятся грузы массой m, которые могут быть закреплены на различных расстояниях от оси вращения. На ось вращения маятника насажен шкив радиусом r, на который наматывается нить. К свободному концу нити прикреплен груз массой mi. Под действием груза нить разматывается и приводит маятник в равноускоренное вращательное движение. Время падения груза определяют с помощью секундомера. Путь h, пройденный за это время, измеряется при помощи шкалы. При движении груза вниз на него действуют две силы: сила тяжести груза P и сила реакции нити T. Результатом действия этих сил (исключая силу трения, так как она мала) является сила, сообщающая телу mi ускорение a. По закону сложения сил можно записать (проекция на ось OY): , откуда Рис.2
По третьему закону Ньютона модуль силы реакции нити T равен модулю силы натяжения нити F.
Решая совместно уравнения (8) и (10), получают: Учитывая (4), и тот факт, что в нашем случае полное ускорение a движения точки равно тангенциальному ускорению а. крайних точек вала, перепишем полученное выражение в виде . Ускорение движения тела массой mi легко определяется по известному пути h и времени движения: С учетом всего вышеизложенного рабочие формулы для расчета момента инерции маятника Обербека и углового ускорения его вращательного движения имеют вид: (11) (12) жүктеу/скачать 165,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|