Изучение процессии гироскопа
Гироскоп и его основное свойство. Исследование зависимости угловой скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа. Анализ способности сохранять неизменное направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.04.2016 |
| Размер файла | 37,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Изучение процессии гироскопа
Цель работы - исследовать зависимость угловой скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа.
Краткое теоретическое обоснование. Гироскопом называют массивное симметричное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг оси симметрии. Основное свойство гироскопа - способность сохранять неизменным направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил. Рассмотрим гироскоп, который с большой скоростью вращается вокруг своей оси симметрии. Поскольку момент инерции диска относительно его оси симметрии есть величина постоянная, то вектор угловой скорости также остается постоянным как по величине, так и по направлению. Вектор направлен по оси вращения в соответствии с правилом правого винта. Таким образом, ось свободного гироскопа сохраняет своё положение в пространстве неизменным.
гироскоп вращение скорость сила
Схема установки:
Размещено на http://www.allbest.ru
m-масса гироскопа;
m0 -масса противовеса;
J-момент инерции гироскопа;
-угловая скорость прецессии гироскопа;
t -время поворота гироскопа;
-угол поворота гироскопа;
w -угловая скорость вращения гироскопа;
L -момент импульса
D-диск;
OO'-горизонтальная ось;
К-противовес;
Расчетные формулы:
угловая скорость прецессии гироскопа
- момент инерции гироскопа
F1=mg
- ошибка измерений по разбросу результатов
- максимальная ошибка результата
Таблица измерений:
|
n |
w1 |
Дw |
б |
Дб |
t1 |
Дt |
Щ1 |
ДЩ1 |
J1 |
ДJ |
|
|
1/мин |
1/мин |
1/мин |
град |
град |
с |
с |
Рад/с |
Рад/с |
кг?м2 |
кг?м2 |
|
|
1 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,819 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
2 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,368 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
3 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,767 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
4 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,918 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
5 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,821 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w2 |
t2 |
Щ2 |
ДЩ2 |
J2 |
|||||||
|
6 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
8,435 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
7 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,258 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
8 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,564 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
9 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,297 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
10 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,488 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w3 |
t3 |
Щ3 |
ДЩ3 |
J3 |
|||||||
|
11 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
13,411 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
12 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,571 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
13 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,892 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
14 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,852 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
15 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,759 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w4 |
t4 |
Щ4 |
ДЩ4 |
J4 |
|||||||
|
16 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
16,725 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
17 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
18,95 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
18 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
16,767 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
19 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
18,96 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
20 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
19,915 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w5 |
t5 |
Щ5 |
ДЩ5 |
J5 |
|||||||
|
21 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
23,952 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
22 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
23,71 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
23 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
23,042 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
24 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
19,819 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
25 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
24,077 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
Расчет результатов эксперимента:
m1=0.1 кг
l=0.053 м
Дl=5·10-4 м
Дm=10-3км
F1=0.19.8=0.98 H
Расчет погрешностей эксперимента:
1)
2)
3)
4)
5)
1) кгм2
2) кгм2
3) кгм2
4) кгм2
5) кгм2
График зависимости:
Окончательные результаты:
J=(2,00,4)10-4 (кгм2)
Вывод:
Экспериментально исследовав гироскоп, подтвердилось, что основным свойством этого прибора является способность сохранять неизменное направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил. Уравнение, описывающее движение вращающегося твердого тела
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие и главное свойство гироскопа (волчка). Основное допущение элементарной теории. Сущность теоремы Резаля. Особенности движения волчка при воздействии внешних сил. Изучение закона прецессии гироскопа. Определение момента гироскопической реакции.
презентация [554,7 K], добавлен 02.10.2013Разработка новой математической модели микромеханического гироскопа камертонного типа на подвижном основании. Анализ уравнений движения данного гироскопа. Нахождение угловой скорости прецессии волновой картины колебаний, иллюстрирующей биение резонатора.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 19.07.2012Анализ режимов работы гироскопа при малой угловой скорости основания. Составление уравнений движения с помощью принципа Гамильтона-Остроградского и Эйлера. Характеристика свободных колебаний гироскопа на подвижном основании с учетом и без учета трения.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 08.07.2012Общее понятие гироскопа, его важнейшие свойства. Основное допущение элементарной теории. Реакция гироскопа на внешние силы. Момент гироскопической реакции, сущность теоремы Резаля. Оценка воздействия мгновенной силы на направление оси гироскопа.
презентация [415,9 K], добавлен 30.07.2013Магнитоэлектрические датчики момента. Исследование математической модели динамически настраиваемого гироскопа с газодинамической опорой ротора, учитывающей угловую податливость скоростной опоры. Уравнения движения динамически настраиваемого гироскопа.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.04.2014Элементарное представление о гироскопе, его основные свойства, принцип работы и применение в технике. Теорема Резаля. Направление оси свободного гироскопа в инерциальной системе отсчета. Регулярная прецессия тяжелого гироскопа, правило Жуковского.
презентация [310,0 K], добавлен 09.11.2013Свойство волчка сохранять неизменным направление оси своего вращения. Секстан Флерие для измерения географической широты местоположения корабля во время шторма. Гироскоп и его основные свойства. Использование гироскопических приборов в авиации, их виды.
учебное пособие [802,6 K], добавлен 22.07.2009Паспортные данные асинхронного двигателя. Моделирование схемы в пакете SkyLab. Переходные процессы фазного тока и угловой скорости при пуске двигателя. Переходные процессы электромагнитного момента и угловой скорости. Динамическая пусковая характеристика.
лабораторная работа [270,3 K], добавлен 18.06.2015Закон изменения угловой скорости колеса. Исследование вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси. Определение скорости точки зацепления. Скорости точек, лежащих на внешних и внутренних ободах колес. Определение углового ускорения.
контрольная работа [91,3 K], добавлен 18.06.2011Угловая скорость вращения магнитного поля. Математическая модель асинхронного двигателя в форме Коши, а также блок-схема его прямого пуска с использованием Power System Blockset. Зависимость угловой скорости ротора от величины электромагнитного момента.
реферат [672,5 K], добавлен 03.01.2010Кинематический расчет привода. Определение передаточного числа привода и его ступеней. Силовой расчет частоты вращения валов привода, угловой скорости вращения валов привода, мощности на валах привода, диаметра валов. Силовой расчет тихоходной передачи.
курсовая работа [262,3 K], добавлен 07.12.2015Этапы нахождения момента инерции электропривода. Технические данные машины. Построение графика зависимости момента сопротивления от скорости вращения. Оценка ошибок во время измерения, полученных в связи с неравномерностью значений момента инерции.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 28.08.2015Описание движения твёрдого тела. Направление векторов угловой скорости и углового ускорения. Движение под действием силы тяжести. Вычисление момента инерции тела. Сохранение момента импульса. Превращения одного вида механической энергии в другой.
презентация [6,6 M], добавлен 16.11.2014Классификация магнитных систем и устройств. Трёхосный динамически настраиваемый гироскоп. Реализация передаточной функции для гироскопа в программной среде VisSim. S-БАР трехосный гироскоп. Установка набора карт для 200-800 уровня Flybarless Вертоле.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 16.11.2014Расчет и построение механической характеристики АД по паспортным данным, сбор и исследование его электрической схемы. Расчет основных механических характеристик: номинального и критического скольжения, угловой частоты вращения, пускового момента.
лабораторная работа [26,4 K], добавлен 12.01.2010Модернизация электропривода механизма вылета стрелы с импульсным параметрическим регулированием угловой скорости. Синтез и анализ замкнутых систем автоматизированного управления. Возможные способы регулирования скорости асинхронного электропривода.
курсовая работа [892,3 K], добавлен 03.12.2013Задача на определение ускорения свободного падения. Расчет начальной угловой скорости торможения вентилятора. Кинетическая энергия точки в момент времени. Молярная масса смеси. Средняя арифметическая скорость молекул газа. Изменение энтропии газа.
контрольная работа [468,3 K], добавлен 02.10.2012Основы динамики вращения твёрдого тела относительно неподвижной и проходящей через него оси, кинетическая энергия его частиц. Сущность теоремы Гюгенса-Штейнера. Расчет и анализ результатов зависимости момента инерции шара и диска от массы и радиуса.
курсовая работа [213,6 K], добавлен 02.05.2012Основы динамики вращений: движение центра масс твердого тела, свойства моментов импульса и силы, условия равновесия. Изучение момента инерции тел, суть теоремы Штейнера. Расчет кинетической энергии вращающегося тела. Устройство и принцип работы гироскопа.
презентация [3,4 M], добавлен 23.10.2013Вычисление скорости молекул. Различия в скоростях молекул газа и жидкости. Экспериментальное определение скоростей молекул. Практические доказательства состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. Модуль скорости вращения.
презентация [336,7 K], добавлен 18.05.2011
