Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Основні теоретичні відомості

 

Дія сили, що обертає тіло, характеризується величиною, яка нази­вається моментом сили. Модуль момента сили відносно осі обертання дорівнює добутку сили на її плече

M=F∙l (5.1)

Плечем сили називається найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії сили

(рис, 5.1), тобто довжина перпендикуляра , опущеного з осі обертання на лінію дії сили (А — точка прикладання сили ; r — відстань від осі обертання до точки прикладання сили).

Мірою інертності тіл під час оберталь­ного руху є момент інерції тіла I. Моментом інерції матеріальної точки Ii

відносно осі обертання називається добуток маси mi цієї точки на квадрат відстані від неї до осі обертання ri .

Рис.5.1.

(5.2)

Моментом інерції тіла відносно осі обертання називається сума моментів iнерції всіх його матеріальних точок:

(5.3)

Момент інерції залежить від маси тіла, його розмірів і від розпо­ділу цієї маси відносно осі обертання.

Основний закон динаміки обертального руху визначає залежність між обертальним моментом (моментом сили) , моментом інерції та кутовим прискоренням :

, або

Кутове прискорення характеризує швидкість зміни кутової швид­кості та дорівнює зміні кутової швидкості за одиницю часу:




 

Риc. 5.2.

 

 

Залежність між значеннями кутового прискорення β тіла, що обер­тається і тангенційного прискорення будь-якої його точки, що пере­буває на відстані від осі обертання, визначається співвідношенням

Спростимо рис. 5.2. На рис. 5.3 показані сили, що діють на тягарець 1 (тіло 1).

У даній роботі залежність між обертальним моментом тіла, мо­ментом його інерції відносно осі обертання і кутовим прискоренням встановлюється за допомогою хрестоподібного маховика, який називаєть­ся маятником Обербека (рис. 5.2).

Розглянемо поступальний рух тягарців 2, масою m. Їх прямолінійний рух вниз з лінійним прискоренням a можна описати згідно з другим законом Ньютона рівнянням:

,

де – сила тяжіння, ; – сила натягу нитки.

Через проекції на вісь ОУ це рівняння перепишеться так

,

або

.

Обертальний рух шківа 6 з хрестовиною 1 та тягарцями 5 (в подальшому будемо звати це системою) відбувається з кутовим прискоренням за законом

,

де – момент інерції шківа 6, хрестовини 1 та тягарців 5 ; – момент сил, які надають системі обертального руху.

Як видно з рис. 5.2 , обертальний рух системи відбувається під дією сили натягу . Тому

,

де r – радіус шківа (плече сили ).

Отже

. (5.4)

 

Оскільки тангенційне прискорення точок ободу шківа дорівнює прискоренню , з яким опускаються тягарці 2, то величину а можна визначити з рівняння рівноприскореного руху

.

Тоді робоча формула для визначення обертального моменту набуде такого ви­гляду:

(5.5)

Кутове прискорення можна визначити за таким виразом:

, (5.6)

Змінюючи сумарну масу підвішених тягарців (кількість тягарців) 2, змінюємо величину обертального моменту , що приводить до зміни кутового прискорення У разі збільшення моменту збільшується значення . Якщо форма маятника Обербека незмінна, то відношення цих величин має залишатися сталим. Це означає, що за незмінного моменту інерції маятника Обербека кутове прискорення пропорцій­не величині обертального момента , тобто залежність є лінійною, а коефіцієнт пропорційності є момент інерції .

Використавши значення та з формул (5.5) і (5.6), можна визначити значення моменту інерції маятника:

. (5.7)

 

Момент інерції хрестоподібного маховика залежить від положення на стрижнях маховика рухомих тягарців. Змінюючи положення тягарців на стрижнях, змінюємо водночас момент інерції маховика. Якщо обертальний момент залишається сталим, то у разі зміни моменту інерції має змінюватись кутове прискорення , оскільки . У разі зменшення моменту інерції має збільшуватись кутове прискорення.

 

5.2. Потрібне устаткування:Лабораторна установка моделі РРМ-06 (маятник Обербека); набір тягарців з підставкою; штангенциркуль.

 


Читайте також:

  1. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
  2. II. Основні засоби
  3. II.3. Основні способи і прийоми досягнення адекватності
  4. IX. Відомості про військовий облік
  5. IX. Відомості про військовий облік
  6. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
  7. VII. ОСНОВНІ ЕТАПИ РОЗВИТКУ УКРАЇНСЬКОЇ КУЛЬТУРИ У ХХ ст.
  8. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
  9. Активне управління інвестиційним портфелем - теоретичні основи.
  10. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
  11. Артеріальний пульс, основні параметри
  12. Банківська система та її основні функції




Переглядів: 698

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Лабораторна робота МЕХ.5 | Порядок виконання роботи

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.016 сек.