Телефоны в Москве: (495) 468-31-85 +7 867 862-41-47 Вайбер: +7 9465 66-16-32
Наш офис расположен в 5 минутах ходьбы от метро Шоссе Энтузиастов
Режим работы: Вторник, Среда, Четверг, Пятница - с 10:00 до 18:00. Суббота - c 10:00 до 16:00.
Воскресенье и Понедельник - выходные дни.
Определение момента инерции махового колеса. Теоретическое введение.  Метод колебаний основан на зависимости периода колебаний физического маятника от величины его момента инерции.

Определение инерции махового колеса методом колебаний

Определение момента инерции махового колеса. Теоретическое введение.  Метод колебаний основан на зависимости периода колебания физического маятника от величины его момента инерции.

Основные теоретические положения к данной работе основополагающие утверждения: Для материальной точки момент инерции равен произведению ее массы на квадрат расстояния до оси вращения: Ось вращения может проходить через центр масс тела, а может и находиться вне его рис. Момент инерции тела I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции I 0 относительно оси, параллельной данной и проходящей через центр масс тела, и про и зведения массы тела т на квадрат расстояния а между осями: В работе определяется момент инерции махового колеса К , ось симметрии которого параллельна поверхности земли. В работе определяется момент инерции махового колеса К , ось симметрии которого параллельна поверхности земли. Колесо находится в состоянии безразличного равновесия, но после крепления к немудобавочного груза Г рис. Ось Маховое колесо К. Маховое колесо начинает совершать колебания за счет сообщенной ему извне энергии. Уравнение 12 можно представить в виде: Значит, кинетическая энергия этой частицы равна: Суммируя последнее выражение, получим кинетическую энергию всего тела: Это означает, что кинетическая энергия вращающегося маховика полностью перешла в работу силы трения, то есть ,. Работа силы трения 13 и 14 , как неконсервативной или диссипативной силы, как правило, отрицательна и в условиях данного эксперимента пропорциональна числу оборотов, совершенных маховиком на первом и втором этапах: Преобразуя последнее равенство, получим с учетом 9 и 10 формулу расчета момента инерции системы: Итак, расчетная формула момента инерции системы принимает окончательный вид: Порядок выполнения работы 1. Наденьте петлю, имеющуюся на нити с грузом, на штырь большего шкива 5. Измерьте высоту подъема груза длинной линейкой, поставленной строго вертикально. Значения величин h и n1 занесите в табл. Результаты измерений занести в таблицу 2.

определение инерции махового колеса методом колебаний

Оценка погрешности измерения момента инерции маховика. Полагая h h 1 и учитывая, что gt2 2h J k m 0r 0 2 gt 2 2h 1, получим: Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения. Укажите физический смысл момента инерции твердого тела. Дайте определение момента инерции относительно оси вращения. Охарактеризуйте свойство аддитивности момента инерции твердого тела. Докажите свойство аддитивности момента инерции твердого тела. Что называется моментом силы относительно оси вращения? Дайте сравнительную характеристику вращательному и колебательному движениям. Напишите дифференциальное уравнение свободных колебаний и его решение. Укажите физический смысл дифференциального уравнения свободных колебаний.

  • Рыбалка нагатино
  • Profit 400 удилище
  • Купить воблеры курадо
  • Заклеить лодку в волгограде
  • Дайте определения амплитуды колебаний, фазы, начальной фазы, частоты и периода колебаний. Почему в уравнении 9 не учтена сила трения, в то время как момент силы трения учтен в уравнении 10? Дайте определение физического маятника. Цель работы Экспериментальное исследование вращения твердого тела относительно неподвижной оси на примере махового колеса. Методические указания к выполнению лабораторной работы 1. Метод колебаний основан на зависимости периода колебания физического маятника от величины его момента инерции. Второй способ предполагает изучение вращательного движения маятника и поступательного движения груза, связанного с маховиком. В децибелах может быть выражено отношение двух любых интенсивностей I 1 и I 2: Известно, что интенсивность пропорциональна энергии колебаний, а энергия пропорциональна произведению квадрата амплитуды на квадрат частоты колебаний. Измеряют длину прямой а 0 удвоенную амплитуду колебаний в делениях сетки на экране. Частоту генератора поддерживают постоянной примерно 10 3 Гц. Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу В выводе оценивают точность измерений и правильность калибровки положения ручек ступенчатой регулировки амплитуды генератора. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Получают на экране осциллографа кривые, возникающие в результате сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний от контрольного сигнала и звукового генератора. Получают первую фигуру Лиссажу — эллипс. Для этого на генераторе должна быть выставлена частота 50 Гц. Если разность колебаний будет постоянной, то эллипс будет стабильно располагаться на экране. Обычно же разность фаз медленно меняется и эллипс постепенно меняет форму, периодически вырождаясь в прямые линии. Подбирают на генераторе кратные 50 Гц частоты колебаний 1: Зарисовывают фигуры в отчет, указывая, при каком отношении частот они получены.

    Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВОГО КОЛЕСА. Теоретическое введение

    На рисунках находят и указывают точки касания фигурами горизонтальной и вертикальной сторон прямоугольников. В выводе сверяют отношение числа касаний и отношение частот колебаний. Сложение колебаний, направленных вдоль одной прямой. Для получения биений используют два одинаковых генератора ГЗ Для измерения периода биений удобно выбрать небольшие частоты складываемых колебаний, например, 50 и 51 Гц. Частоту одного из генераторов изменяют на Гц. Наблюдают на экране осциллографа картину биений. Определяют период биений, измеряя время биений. В выводе сравнивают вычисленный и измеренный период биений. Для получения затухающих колебаний в данной работе используется специальная электрическая схема. Включают осциллограф и получают устойчивую осциллограмму затухающих колебаний с десятью-двенадцатью полными колебаниями. Используя сетку на экране осциллографа, измеряют амплитуды нескольких колебаний, отстоящие на один период друг от друга. Для определения периода затухающих колебаний поступают следующим образом. Сначала подсчитывают число полных колебаний, приходящихся, например, на 10 больших клеток экранной сетки осциллографа. Пользуясь только ручками управления генератора, получают на экране синусоиду с таким же периодом с таким же количеством колебаний на экране , как и у затухающих колебаний. Частоту определяют по лимбу генератора.

    Определение момента инерции махового колеса методом колебании

    Масштаб времени равен периоду колебаний. Произвести наблюдение формы собственных колебаний струны при неизменном ее натяжении и исследовать зависимость скорости распространения поперечной волны в струне от ее характеристик. В работе собственные колебания струны исследуются методом резонанса.

    определение инерции махового колеса методом колебаний

    Явление резонанса заключается в следующем: При этом необходимо, чтобы участок приложения вынуждающей силы совпадал с одной из пучностей соответствующей стоячей волны. Стоячая волна получается в результате наложения волн одинаковой частоты и амплитуды, распространяющиеся в противоположных направлениях частный случай интерференции. В натянутой между двумя закрепленными точками струне при возбуждении колебаний устанавливаются стоячие волны. Скорость распространения волны зависит только от собственных характеристик струны и определяется по формуле. Подставляя значения скорости в формулу Более высокие частоты, кратные.

    определение инерции махового колеса методом колебаний

    Основная частота называется первой гармоникой, удвоенная основная частота или первый обертон — второй гармоникой и т. Приняв за начало координат одну из точек закрепления струны и направив ось х вдоль струны, запишем уравнение n - й стоячей волны: Профиль стоячей волны в любой момент времени имеет форму синусоиды и представляет собой график распределения смещений и амплитуд по оси х. Частоты колебаний всех точек струны одинаковы и определяются по формуле Итак, струна, закрепленная на двух концах, не может находиться в простом гармоническом колебании с любой частотой, допустимы лишь частоты, определяемые формулой В общем случае в струне могут устанавливаться одновременно колебания самых разных частот, но кратных основной частоте, так как струна представляет собой систему с гармоническими обертонами. В схеме установки, представленной на рисунке 26, струна из медной проволоки натягивается на некоторой высоте между двумя стойками-струбцинами. Один конец струны закреплен неподвижно, а к другому концу, перкинутому через блок, прикреплена платформа с грузами, с помощью которых в струне создается натяжение. От генератора электрических колебаний на струну подается регулируемое по частоте переменное напряжение. Вдоль струны может свободно перемещаться постоянный магнит. Участок струны с текущим по нему переменным током попадает в поле постоянного магнита. При этом возникает периодическая сила, приложенная к струне. Частота изменения этой силы равна частоте переменного тока. В том случае, когда частота генератора будет совпадать с одной из собственных частот струны, а положение полюсов магнита — с пучностью стоячей волны, соответствующей данной частоте, наблюдается явление резонанса: Между двумя струбцинами, укрепленными на столе, натягивают тонкую медную проволоку. Для обеспечения надежного электрического контакта место закрепления конца струны и место ее касания блока должны быть предварительно хорошо зачищены с помощью наждачной бумаги. На свободный конец струны подвешивают платформу для грузов. К клеммам на струбцинах подключают выход генератора. Создают натяжение в струне, поместив на платформу для грузов какой-либо разновес. При определении натяжения струны учитывается масса платформы. Для первого опыта рекомендуется взять общую массу груза г. С помощью микрометра измеряют диаметр струны, а с помощью линейки ее длину. Затем увеличивают частоту колебаний в кратное число раз и, передвигая магнит вдоль струны, получают устойчивые колебания последующих обертонов. Если амплитуды колебаний малы, следует увеличить выходное напряжение на генераторе. Записывают в таблицу Вычерчивают профили стоячих волн. Подставляют в формулу Находят среднее значение скорости при данном натяжении струны. Оценивают погрешность измерения скорости. При этом можно использовать результаты первого опыта, очевидно дающий наибольшую погрешность.

    Погрешность в измерении собственных частот колебаний струны равна половине цены делений на лимбе генератора. Изменяют первоначальное натяжение струны. В результате этого изменяется скорость распространения поперечных волн и набор собственных частот. Проводят измерения и вычисления согласно пп. Рекомендуется варьировать натяжение струны ступенчато через 0,5 Н. Оценивают погрешность такого расчета.

    определение инерции махового колеса методом колебаний

    В выводе сопоставляют измеренные и вычисленные значения скорости. Измерение скорости распространения звука в воздухе методом сложения перпендикулярных колебаний. Схема установки изображена на рисунке Громкоговоритель Г , излучающий звуковые волны, закреплен на одном конце широкой трубы.

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВОГО КОЛЕСА

    Противоположный конец трубы либо открыт, либо закрыт заглушкой. Для предотвращения появления отраженной волны заглушка имеет прокладку из мягкого пористого материала паралона. Питание громкоговорителя осуществляется от звукового генератора ЗГ. Вся установка смонтирована на измерительной скамье, вдоль которой может перемещаться микрофон М. Положение микрофона определяется с помощью масштабной линейки, укрепленной на скамье. Собирают электрическую схему установки. Микрофон располагают рядом с громкоговорителем. Подают напряжение от звукового генератора на телефон. По лимбу генератора выставляют частоту звуковых колебаний между и Гц. Медленно перемещая микрофон к противоположному концу измерительной скамьи, находят такое его положение, при котором на экране осциллографа появляется прямая линия. Делают отсчет положения микрофона. Продолжая перемещать микрофон, находят несколько следующих его положений, в которых на экране осциллографа появляется такая же прямая линия, как и в первом положении. Находят их среднее значение. Рассказать теоретические обоснования данной работы. В каких случаях используется данный метод? Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. Определение проблемы и целей исследований. II этап — Запрос котировок и определение победителя II. Какую величину называют плечом силы? Дайте определение момента силы относительно оси. Какую величину называют моментом импульса? Сформулируйте закон сохранения механической энергии. Укажите различия между консервативными и диссипативными силами. Назовите причину изменения полной механической энергии. Выполняется ли закон сохранения механической энергии при движении маховика? Напишите формулу изменения полной механической энергии для данной экспериментальной установки. Дайте определение работы постоянной силы. В каком случае работа силы отрицательна? Вычислить относительные и абсолютные погрешности по следующим формулам, с учетом того, что абсолютная погрешность и занести в таблицу Теоретический расчёт момента инерции велосипедного колеса. Момент инерции велосипедного колеса равен:. Сравнить теоретическое и экспериментальное значения момента инерции и объяснить результат.

    определение инерции махового колеса методом колебаний

    Что называется моментом инерции материальной точки? Что называется моментом инерции твёрдого тела? От чего он зависит?

    Корзина пуста.

     » Вход

    E-Mail:

    Пароль:

    Регистрация | Забыли пароль?

    Онлайн консультант
    Новости

    06.03.2016

    Заказы "самовывоз" забираются только после подтверждения их сборки!