Определение характера движения груза на нити
Nbsp; Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет»
Кафедра физики
Отчет
по лабораторной работе
«Изучение поступательного и вращательного
движений с помощью маятника Обербека»
Выполнил ст. группы
____________________________
(Ф.И.О.)
Преподаватель
____________________________
(Ф.И.О.)
Дата | Подпись | |
Допуск | ||
Отчет |
Кемерово 2016
Цель работы: проверка законов кинематики и динамики поступательного и вращательного движения тел и экспериментальное определение кинематических и динамических характеристик этих тел.
Описание и схема лабораторной установки.
Рис. 1 Схема лабораторной установки,
Где: m0- масса грузика на спицах, m – груз на нити, r1,r2 – радиусы шкивов, M – момент силы натяжения нити.
Общий вид установки изображен на рис. 1. Маятник Обербека представляет собой двухступенчатый шкив 1 радиусами r1 и r2 с четырьмя взаимно перпендикулярными стержнями, на которых могут быть укреплены симметрично четыре цилиндрических груза 2 массой m0. На шкив (малый или большой) наматывается нить 4, которая перебрасывается через блок 3, к свободному концу нити подвешивается груз 5 массой m. Груз, двигаясь поступательно, разматывает нить, при этом крестообразный маятник совершает вращательное движение вокруг неподвижной оси.
|
|
Основные расчётные формулы.
Основные расчетные формулы получены на сновании кинематических и динамических уравнений движения груза. Схема сил, приложенных к маятнику Обербека представлена на рис.2.
1. Кинематические характеристики поступательного движения груза и вращательного движения маятника Обербека:
а) Ускорения движения груза на нити:
, где h – высота опускания груза, t – время его ускоренного движения;
б) Скорость ускоренного движения груза:
;
в) Угловое ускорения вращения маятника Обербека:
, где r – радиус шкива;
г) Угловая скорость вращения маятника Обербека:
;
д) Угол поворота маятника за время :
,
е)Число оборотов маятника :
.
2. Динамические характеристики поступательного движения груза и вращательного движения маятника Обербека:
а) сила натяжения нити:
,
где m – масса груза на нити, g – ускорение свободного падения, равное 9.8 м/с2;
б) Максимальный импульс груза:
;
в) Максимальная кинетическая энергия поступательного движения груза:
;
г) Потенциальная энергия груза на высоте :
|
|
;
д) Момент силы натяжения нити:
;
е) Момент инерции маятника:
;
ж) Максимальный момент импульса маятника:
;
з) Максимальная кинетическая энергия вращения маятника Обербека:
.
Таблицы.
Задание 1.
Определение характера движения груза на нити.
Таблица 1
Результаты измерений времени и расчета
кинематических величин
m | r | h | v | ||
кг | м | м | с | ||
|
|
| |||
Задание 2.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1624; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!