Setare: verifica legile experimental uniform și mișcare uniform accelerată. Se determină accelerația gravitațională cu relativă maximă de eroare e. care nu depășește 5%.
Echipamente și accesorii: instalare pentru măsurarea, setul de bunuri și cântare.
Pentru a testa legile cinematicii și accelerarea cădere liberă este utilizată în mașină Atwood, care dispozitivul este prezentat în Fig. 1.
După blocul atârnată filet cu două sarcini identice 1 și 2 la capete, masa fiecărei încărcături M. În acest caz, sistemul este în echilibru. Dacă unul din marfă pus cu masă mică de suprasarcină m. încărcările se vor deplasa cu accelerație uniformă. Pe drumul spre marfa supraîncărca o platformă „P“ inelară. La suprasarcina platforma ocolitoare este îndepărtată și apoi mutați sarcini uniform.
Pentru studiul mișcării uniform accelerate sunt folosite la suprasarcină mai mici, care împreună cu mărfurile trec prin platforma inel. Distanțe h și H (fig. 1) poate fi modificat prin deplasarea articulațiilor superior și mijlociu.
Platforma de mijloc și inferior montat senzori optici. Suprapunerea senzorului de sarcină fasciculului superior este utilizat pentru a porni, iar cea inferioara - opreste millisekundomera.
instalare electromagnet folosind ambreiajul de frecare, atunci când nu sunt incluse butonul „Start“ menține sistemul de role cu marfa în repaus.
Informații generale. Definirea vitezei și accelerației punctului material:
Expresiile pentru vectorul radiusul și vectorul viteză cale:
Din ecuațiile (3) și (4), în special, că mișcarea uniformă (a = 0), vectorul viteză rămâne constantă. și calea traversat de un punct de material în timpul t este dat de:
În mod uniform accelerată (a = const) mișcare fără viteză inițială (VO = 0), obținem:
Eliminarea timpului t ecuațiile (6) și (7), vom găsi calea de comunicare, viteza și accelerația punctului material într-o mișcare uniform accelerată fără viteză inițială:
În studiul cinematicii punctului material este util să se folosească o metodă grafică. Pe un teren de s (t) la mișcarea uniformă (Ecuația (5)), viteza punctului material este egală cu panta liniei generat de abscisa t. In graficul v (t) la o mișcare rectilinie uniform accelerată a unei accelerarea particulelor este egală cu tangenta unghiului de înclinare a graficului (linia dreaptă) t abscisă. Acest lucru poate fi utilizat pentru a determina grafic viteza și accelerația unui punct material de experiență.
La viteze mici (v «c) mișcarea unei mase constante de accelerare, prin a doua lege a lui Newton:
Accelerația unghiulară a unui corp rigid este determinată de (legea fundamentală a dinamicii mișcării de rotație a solidelor):
Teoria operației. În cazul în sarcină 1 set de suprasarcină m de masă. acesta va începe să se miște cu accelerații. care pot fi găsite folosind legile dinamicii mărfurilor 1, 2, și pentru blocul:
unde I - momentul de inerție al blocului, e - accelerația unghiulară. Ecuațiile (11) - (12) înregistrate în proiecția pe ecuația axei Y. (13) - în proiecțiile pe axa Z. coincide în direcția cu vectorul unitar al accelerației unghiulare. Sa presupus că masa firului și forța de frecare este neglijabilă, iar firul neextensibila nu alunecă pe bloc. Accelerația de marfă este numeric egală cu accelerația tangențială de puncte pe unitatea de margine (firul nu alunecă pe bloc). Prin urmare, unitatea de accelerație unghiulară
Din ecuațiile (11) - (14) găsim:
Momentul de inerție blocului. În cazul în care mo unitate de masa este mult mai mică decât masa mărfurilor, rezultă din (15), care
Circulația auto de marfă Atwood descrise ecuațiile (5) - (8), în care accelerația a este dată de formula (16), iar traseul s - este distanța parcursă de sarcină 1.
(. Figura 1) - În cazul în sarcină 1 h la locul deplasează accelerat în mod uniform, iar zona H uniform, mișcarea este descrisă de ecuațiile (5) și (8), respectiv, care, în acest caz, să ia forma:
unde accelerația a este determinată din (16). Din ecuațiile (16) - (18) găsim gravitațională accelerația g: