TEMA DE LUCRU: Dinamica mișcării de rotație a unui corp solid
SCOPUL LUCRĂRII: 1) studiul legilor dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid;
2) determinarea momentului de cuplu al frecarii.
Justificarea teoretică pentru o experiență: solide mecanica sunt cele ale corpului, pe care le putem ignora tulpinile și, prin urmare, distanța dintre particulele lor rămâne neschimbată.
Să luăm în considerare mișcarea de rotație a unui corp rigid în raport cu o axă fixă care trece prin el. Împărțim acest corp într-un set de părți elementare, masa fiecăruia fiind egală cu δmi, iar raza de rotație este egală cu ri. Energia cinetică a particulei i este:
Energiile cinetice ale diferitelor particule sunt diferite, deoarece vitezele lor liniare sunt diferite. Pentru a calcula energia totală a mișcării de rotație a unui corp solid, este necesară însumarea energiilor tuturor elementelor sale:
Dat fiind că viteza unghială ω este aceeași pentru toate elementele corpului, ea poate fi extrasă dincolo de semnul sumei:
Cantitatea se numește momentul inerției unui corp rigid. Momentul inerției unui solid este egal cu suma momentelor de inerție ale particulelor care formează acest corp. Apoi formula pentru energia cinetică a mișcării de rotație a unui corp solid va lua forma:
Momentul de inerție nu depinde de viteza de rotație și corpul inerție descrie mișcarea de rotație: mai mare momentului de inerție, mai multă energie este necesară pentru a informa organismul, astfel încât acesta a ajuns la o viteză predeterminată. Valoarea momentului de inerție este determinată nu numai de masa sa, ci și de distribuția sa față de axa de rotație. Pentru un cilindru cu pereți subțiri, a cărui grosime este mult mai mică decât raza, momentul de inerție va fi egal cu:
Amploarea momentului de inerție poate fi calculată prin formula:
Astfel, momentul inerției unui cilindru solid este:
Momentul de inerție în raport cu axa care trece prin centrul de masă al mingii este:
Pentru a calcula momentul de inerție față de o axă care nu trece prin centrul său de masă, este necesar să se utilizeze Teorema Steiner: momentul de inerție față de o axă arbitrară este momente egale de inerție în jurul unei axe paralele cu aceasta care trece prin centrul de masă, plus greutatea produsului pe pătratul distanței dintre axe:
Ecuația de bază a dinamicii mișcării de rotație este:
(11), unde β este accelerația tangențială.
În cursul lucrării, am considerat dinamica mișcării unui sistem constând dintr-o sarcină de masă m suspendată pe un fir pe un corp rotativ constând dintr-un disc cu masa m0. patru tije de masă m2 fiecare și patru încărcături de masă m1. Firul pe care sunt suspendate greutățile este înfășurat pe un disc. Pe baza celei de-a doua legi a lui Newton, obținem o formulă pentru calcularea accelerației sarcinii m:
(12), unde R este raza discului, eu sunt momentul inerției
Momentul forței de frecare se calculează prin formula:
(13), unde a 'este liniară. accelera. sub acțiunea forțelor de frecare
(14), unde S este calea în timp t
Fie d diametrul greutății, l lungimea tijei și h distanța de la axa de rotație la centrul de greutate al sarcinii. Apoi formula de lucru pentru calcularea momentului de inerție al sistemului ia forma:
Rezultatele măsurătorilor au fost înregistrate în tabelul 1.
Fondatorul tuturor specialităților de luare a instrumentelor a fost Departamentul de Mecanică de Precizie, care a fost deschis în 1961 la Facultatea de Construcții de Mașini.
În 1976, a fost organizată Facultatea de Optică și Mecanică.
Trimiteți-le prietenilor: