ahovik Oberbeck (fig. 3) este liber rotativ în raport staționar axa păianjenul orizontală făcută sub forma a patru tije metalice perpendiculare reciproc. Axa transversală este fixată pe un stativ vertical montat pe baza masivă. Pe tijele sunt îmbrăcate manșon cilindric (2) de masă cunoscută, care sunt fixate la o axă de rotație predeterminate rasstoyaniirot cu ajutorul șuruburilor de fixare.
Prin deplasarea manșonului de-a lungul tijelor la o distanță anumită r,
Puteți schimba axial
momentul de inerție al sistemului. Folosind relația (5), presupunând că masa cilindrului omogen este concentrată în centrul său geometric, unde este plasat șurubul de blocare, exprimă momentul de inerție axial cu formula cuplajelor
Două axe scripete volanta coaxiale fixate rigid diferite diametre ID2 d1. care sunt pe un fir de par rana (firul considera inextensibil și imponderabilitate). Un capăt al firului este atașat la un scripete, celălalt capăt al filamentului, de transfer prin unitatea auxiliară 1 este suspendată massoym cargo (4).
Schimbarea în sarcină de masă m, prin impunerea de suprasarcină massoym1. Puteți schimba T firului forța de tensionare, sub acțiunea care face o volantă mișcare uniform accelerată cu o accelerație unghiulară de rotație
, care, în conformitate cu legea fundamentală a dinamicii mișcării de rotație (6), este direct proporțională cu momentul forței de tensionare a firului. Deoarece forța de tensionare este îndreptată vertical, umărul său în conformitate cu (3) este egal cusau.În același timp, prin gravitație msovershaet încărcare accelerată uniform mișcarea de translație în jos. Aici presupunem că momentul forțelor de frecare în raport cu axa volant de rotație este mică în comparație cu momentul forțelor de tensiune fire.
Cremaliera verticală a dispozitivului două console fixate: fundul (5) - o fixă superioară (3), - mobil. Brațul superior poate fi deplasat de-a lungul lonjeronului și blocat în orice poziție, stabilind astfel calea lungimii deplasării hvertikalnogo gruzam.
Pentru măsurarea lungimii traseu la scara milimetrică frontal aplicat.
Aparatul este echipat cu un contor de timp - millisekundomerom nu conduce numărătoarea inversă atunci când apăsați „rețea“ sau „reset“.
măsurare a timpului de încărcare mosuschestvlyaetsya trafic folosind doi senzori fotoelectrici sunt montate în suporturile superioare și inferioare și conectat la un cronometru. Distanța dintre razele de lumină ale ambilor senzori este egală cu lungimea traseului de gruzah mișcare verticală. Senzorii sunt incluse în lucrarea atunci când apăsați butonul „Rețea“.
Făcând clic pe butonul „Start“ porni cronometrul și în același timp se stinge electromagnetul care deține bara transversală, după care începe rotirea crucii și mișcarea mvniz mărfuri.
La trecerea sarcina de timer-ul fasciculului luminos superior începe timpul de numărare. La intersecția de jos cronometrul fascicul de lumină este oprit automat. Mișcarea mărfurilor de la un capăt la celălalt fasciculul de lumină este afișat pe ecranul cronometrul cu eroarea absolută, care este mult mai mică decât precizia timpului de măsurare de către un operator uman.
Notă. atunci când funcționarea defectuoasă a electromagnetului exploatație începe coborârea 4 poate fi stabilită ținând mâna lui. În același timp cu lansarea mărfurilor trebuie să faceți clic pe butonul „Start“ de pe cronometrul.
distanță
între centrele de masă, bunuri oppositely consacrate măsurat riglă dimensională. Diametrele fuliei sunt măsurate cu un șubler. Mase de mărfuri 4 sunt stabilite cu precizie absolută.Înainte de a efectua experimente pe volantul Oberbeck este necesară pentru a realiza o distribuție simetrică a sarcinilor pe traversei. Acest lucru se face prin deplasarea încărcăturii 2 pe tije opuse, astfel încât, atunci când mărfurile fire Slackwax rămân într-o stare de echilibru neutru.
Pentru experimente rezultat uniform accelerat volant mișcare de rotație, coborâre m1 sarcină la o înălțime predeterminată și măsurarea în acest moment dvizheniyatna Putih. mișcarea de accelerare liniară a sarcinii poate fi calculată prin formula
Deoarece atunci când se deplasează firul de marfă derulată de scripetele fără să alunece, atunci accelerația liniară a sarcinii
accelerație este egală cu punctele tangente situate pe suprafața cilindrică a scripetelui. În consecință, accelerația unghiulară a volantului(în cazul în care
- o rază de scripete).Pe de altă parte, în conformitate cu legea de bază a dinamicii mișcării de rotație (6) accelerația unghiulară
moment de forță proporțională cu tensiunea firuluiși invers proporțională cu sistemul inertsiiIvsey timp (blocul traversei, loturile) -. moment de forță(În cazul în care T - firul de tensionare, d / 2 - braț de forță).
Potrivit a doua acțiune legea lui Newton privind rezistența firului
(G- accelerația În ce gravitate,
- accelerație liniară de mișcare de translație a sarcinii).Deoarece firul nu este forta extensibila F, siloyT echilibrată. Prin urmare, momentul forței
ecuația Exprimându (6)
și înlocuind în această formulăși(18) și (20) obținem:După cum se vede din (22) pentru a măsura în mod indirect momentul de inerție, este necesar să se găsească măsurători directe în greutate de sarcină,
creând o tensiune a firului, dimensiunea blocului prin care se deplasează punctului de aplicare a forței, înălțimea la care este coborâtă sarcina și ora coborâre.
Calculat prin formula (22), cuplul de inerție volantul
Acesta include momentul de inerție a unei cruci unitateși momentul de inerție a patru marfăcu massoym (2):Încercarea de sarcini de inerție
unde
- momentul de inerție axial al greutăților rotative 2; - momentul de inerție axial al volantului fără marfă; - volantului momentul de inerție axial al sarcinii.momentul de inerție axial al volantului fără marfă
măsurată în același mod ca și momentul de inerție. Formula valori substituiteși, măsurată prin rotirea crucii scos din ea cu bunuri.Presupunând sarcini puncte materiale, putem calcula valoarea teoretică a momentului de inerție axial cu formula (16):
(M ', în care o singură încărcătură de masa rotativă 2, r- centru de transport maritim distanță de masă de axa de rotație).
Compararea valorilor momentelor de inerție ale celor patru sarcini rotitoare calculate prin formulele (23) și (24) oferă o indicație a calității muncii depuse.
Efectuarea de măsurare indirectă moment de inerție de sarcină
pentru diferite valori ale distanțeicentrele lor pe axa de rotație (2 plasând alternativ sarcini la capetele tijelor la mijloc și în apropierea axei crucii) poate determina empiric natura momentului de inerție al distribuției masei în jurul axei de rotație. Prin definiție, momentul de inerție, ca o măsură a corpului de inerție în timpul mișcării de rotație, relația este pătratice (5). Graficul acestei relații este un parabole. Amânând cu axamomentele de inerție valorilor, calculate prin formulele (23) și (24) și axialpătratul distanței, puteți construi parabolic experimentale și teoretice. Astfel ia coeficientulgreutate egală de 4-bunuri (). Combinând aceste parabole puncte confirmă calitatea punctelor materiale experiment și aplicarea modelului de legitimitate buteliilor omogene de lungime egală.