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
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
||||||||||
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:
|
|||||||||||
|