Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Методика эксперимента и описание установки





 

Установка состоит из махового колеса (диска), насаженного на вал, закрепленный в подшипниках. На шкив радиусом r наматывается нить, к концу которой крепится груз массой m (рис. 1). Под действием силы тяжести груз опускается и приводит систему во вращательное движение.

Дойдя до нижней точки, груз поднимается на некоторую высоту за счет сил инерции вращательного движения.

Запишем уравнения движения груза и махового колеса

, (4)

, (5)

где - момент силы натяжения нити ( ); - момент силы трения.

 

 

Рис. 1

 

В проекциях на оси Ох и Оz уравнения (4) и (5) будут иметь виды

, (6)

. (7)

Ускорение а груза можно рассчитать по времени его опускания с высоты h: . Угловое ускорение махового колеса связано с тангенциальным ускорением точек на поверхности шкива соотношением . Для нерастяжимой нити , тогда

. (8)

Соотношения (6) – (8) определяют момент инерции махового колеса

. (9)

Момент сил трения Мтр можно определить, пользуясь законом изменения механической энергии. После того как груз опустится на полную длину нити, колесо, продолжая вращаться в прежнем направлении, будет наматывать нить на шкив, и груз поднимется вверх на некоторую высоту h1 (рис. 2).

Так как кинетическая энергия шарика в начальном (на высоте h) и конечном (на высоте h1) положениях равна нулю, то изменение полной механической энергии шарика ∆W определится изменением его потенциальной энергии

. (10)

 

Изменение потенциальной энергии (ее убыль) расходуется на работу против сил трения. Как известно, работа этих сил определяется выражением

,

которая в нашем случае (Мтр = const) принимает простой вид

, (11)

где φ – полный угол, на который повернулось колесо за время перехода груза из начального в конечное положение. В нашем случае угол поворота колеса

. (12)

Действительно, , где l – полный путь, пройденный какой-либо точкой поверхности шкива, и этот путь равен пути h + h1, пройденному грузом. С учетом (12) формула (11) для работы сил трения примет вид



. (13)

Согласно закону изменения механической энергии

. (14)

Подставляя сюда выражения (10) и (13) для ∆W и А, получим

,

откуда

. (15)

Подставляя это выражение в формулу (9), окончательно имеем

, (16)

где d – диаметр шкива.

 






Date: 2015-07-22; view: 82; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию