Изучение прецессии гироскопа. Цель работы: познакомиться со свойствами гироскопа, с явлением прецессии, определить момент импульса гироскопа

Студенты

 

Группа

 

Преподаватель

 

Дата

 

Челябинск

 

 

Цель работы: познакомиться со свойствами гироскопа, с явлением прецессии, определить момент импульса гироскопа.

Оборудование: гироскоп, электронный блок, груз.

 

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

 

Гироскоп – это тело вращения, обладающее ……..

 

 

Параметром движения гироскопа является момент импульса. Это аксиальный вектор, равный …., направление которого определяется правилом буравчика:

 

Чтобы ось гироскопа могла поворачиваться в пространстве, его помещают в так называемый карданов подвес. Если к быстровращающемуся гироскопу приложить момент пары сил F ₁ – F ₂, то гироскоп ведет себя неожиданно: его ось поворачивается не вокруг оси Оx, а вокруг …………Это явление поворота оси гироскопа перпендикулярно направлению вектора момента силы, называется ……………..

Для вывода формулы угловой скорости прецессии применим к гироскопу основной закон динамики вращательного движения::

которое формулируется:

 

 

Решая это уравнение, получим формулу для угловой скорости прецессии:

где M–

L –

 

На графике зависимости угловой скорости прецессии гироскопа от момента силы тяжести груза угловой коэффициент равен величине……..

 

откуда момент импульса гироскопа можно рассчитать по формуле:

 

Выполнение работы

Масса груза m, г
Частота вращения n, об/с
Расстояние до груза l, см
Угловая скорость ω пр,, 1/с
Момент силы M, Н∙ м

 

Пример расчета момента силы тяжести груза =

График зависимости угловой скорости прецессии от момента силы ω, 1/c

М, Н∙ м

Расчет среднего значения момента импульса якоря электродвигателя:

= ……………………………..

Оценка случайной погрешности измерения момента импульса: =……………

Результат измерения момента импульса гироскопа L =………±…… кг∙ м²/с Р = 90%.

Выводы.

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ