ИЗУЧЕНИЕ ПЛОСКОГО ДВИЖЕНИЯ ПРИ КАЧЕНИИ ТЕЛ

Студенты

 

Группа

 

Преподаватель

 

Дата

 

Челябинск

 

Цель работы: познакомиться с плоским движением при качении тел, определить момент инерции тела.

Оборудование: наклонный желоб, секундомер, тела (кольцо, диск, шар).

 

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

 

Плоскимявляется движение, при котором ………

 

Плоское движение можно представить двумя способами:

 

 

Соответственно уравнения динамики могут быть записаны в виде:

 

 

Из этих уравнений между моментами инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс J ₀и произвольной параллельной оси J_с можно получить соотношение, определяемое теоремой Штейнера:

 

 

Для экспериментального определения момента инерции тел вращения рассмотрим скатывание с наклонной плоскости, расположенной под углом a к горизонту. Представим скатывание тела как вращение вокруг мгновенной оси С под действием силы тяжести.Подставим в уравнение динамики вращательного движения формулы момента силы тяжести……………………, формулу теоремы Штейнера и углового ускорения…………………., получим для расчета момента инерции тела формулу:

 

 

где ускорение при скатывании тел определяется по графику средней скорости как удвоенное значение углового коэффициента:

Тела вращения можно характеризовать безразмерным параметром , который равен для кольца ….для диска …. для шара…..

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

 

Путь S, м	0, 07	0, 14	0, 21	0, 28	0, 35	0, 42	0, 49
Время t. c
Скорость < V>, м/c

 

Угол наклона α, град
g sin α, м/c2
Форма тела…. Ктеор=
Ускорение < a>, м/с2
Кэксп

Пример расчета средней скорости скатывания:

= ……….

g sin α =

График зависимости средней скорости тела от времени

t, с

< V >, м/с

 

 

Расчет среднего ускорения: =

Расчет среднего значения параметра: =

Оценка абсолютной погрешности: . =

Выводы.

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

 

ЧИПС, филиал УрГУПС

 

Кафедра ЕНД

 

 

Работа 9