Sukamojo judėjimo dinamikos pagrindinis dėsnis

1. Darbo tikslas. Patikrinti sukamojo judėjimo dinamikos pagrindinį dėsnį ir nustatyti kūnų sistemos inercijos momentą. 2. Teorinė dalis. Kai kūnas, kuris gali suktis apie nejudamą ašį, yra veikiamas išorinių jėgų, tai jis sukasi kampiniu pagreičiu ; (1) čia Mz – atstojamasis išorinių jėgų momentas sukimosi ašies atžvilgiu, Iz – kūno inercijos momentas, tos ašies atžvilgiu. Ši lygtis yra kūno sukamojo judėjimo dinamikos pagrindinio dėsnio atvejis. Kaip matosi iš (1) lygties, kūno inercijos momentas sukamajame judėjime apibūdina jo inertiškumą. Kadangi svarelis 7 juda tolygiai greitėdamas, tai pagreitį a galima išreikšti per laiką t nueitu keliu h šitaip: (2) Tuomet sukamąjį momentą Mz išreiškiame jėgos F ir jos peties sandauga: (3) Skriemulio 2 sudaromosios taškų tangentinis pagreitis aτ lygus svarelio pagreičiui (2). Atsižvelgę į tai ir į tangentinio pagreičio ryšį su kampiniu pagreičiu ε = aτ /R, gauname . (4) 3. Aparatūra ir darbo metodas. (1) sukamojo judėjimo dinamikos dėsnį patogu tikrinti vadinamąja Oberbeko svyruokle (1 pav.). Ją sudaro įvorėje 1 simetriškai įtvirtinti keturi vienodi strypai. Įvorė ir R spindulio skriemulys 2 kietai užmauti ant horizontalios ašies, kuri gali laisvai suktis. Prie vertikalaus stovo 3 dar įtaisytas skridinėlis 4, liniuotė ir fotojutiklių laikikliai 5 ir 6. Ant skriemulio vyniojamas siūlas prie kurio, per skridinėlį 4 permesto, kito galo tvirtinamas masės m svarelis. Visą sistemą suka siūlo įtempimo jėga F. Lygaus dydžio tik priešingos krypties jėga siūlas veikia svarelį. Šią jėgą apskaičiuojame pagreičiu a judančiam svareliui 7 pritaikę antrąjį Niutono dėsnį. 4. Darbo rezultatai. Skaičiavimų ir matavimų rezultatai surašyti lentelėje R, m mj, kg l, kg h, m t, s , s ε, s-2 Mz, Nm t1 t2 t3 t4 t5 0,42 0,055 0,092 0,131 0,170 0,211 0,2 0,45 6,812 4,917 4,119 3,616 3,308 6,955 4,917 4,093 3,659 3,461 6,253 5,011 4,114 3,615 3,267 6,252 4,638 4,129 3,624 3,300 6,294 4,920 4,093 3,610 3,287 6,513 4,880 4,109 3,624 3,339 0,050 0,089 0,126 0,163 0,192 0,225 0,370 0,536 0,694 0,861 0,42 0,055 0,092 0,131 0,170 0,211 0,1 0,45 4,169 3,219 2,718 2,464 2,241 4,230 3,280 2,738 2,464 2,140 4,191 3,319 2,792 2,481 2,197 4,255 3,262 2,757 2,430 2,257 4,136 3,186 2,761 2,386 2,167 4,196 3,253 2,753 2,445 2,200 0,121 0,202 0,282 0,358 0,442 0,225 0,375 0,532 0,688 0,851 Kampinis pagreitis:; Sukamasis momentas: I būdas. Apskaičiuojame kampinį pagreitį ε ir sukamąjį momentą Mz, kai ant kiekvieno strypelio pritvirtinti svareliai nutolę maksimaliais atstumais l nuo sukimosi ašies. ; ; ; ; ; II būdas. Apskaičiuojame kampinį pagreitį ε ir sukamąjį momentą Mz, kai ant kiekvieno strypelio pritvirtinti svareliai nutolę atstumais l/2 nuo sukimosi ašies. ; ; ; ; ; Braižome grafinę priklausomybę ε = f(Mz) Pagal formulę apskaičiuojame sistemos inercijos momentus abiems atvejams ; 5. Išvada. Apskaičiavome kieto kūno sukamąjį judejimą naudodami Šteinerio ir Heigenso teoremą. Pamatėme, kad kietojo kūno inercijos momentas visada nusakomas konkrečios ašies atžvilgiu. Keičiant ašies padėtį, bendruoju atveju keičiasi ir kūno inercijos momentas 6. Literatūra. 1. A. Tamašauskas, S. Joneliūnas “Fizikos laboratoriniai darbai”2005 m.– P.15-18 2. A. Tamašauskas “Fizika1” 2005 m.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!