Сила та імпульс
Комплексне вивчення понять моментів сили та імпульсу, практичне визначення кутової швидкості прецесії. Основні властивості гіроскопу, його основні кінематичні характеристики. Опір зовнішнім діям, які намагаються змінити напрямок осі обертання гіроскопу.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 09.07.2017 |
| Размер файла | 34,1 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/
Міністерство освіти і науки України
Вінницький національний технічний університет
Інститут інформаційних технологій комп'ютерна інженерія
Кафедра фізики
Лабораторна робота з фізики
Виконав
студент гр. 2ЗІ-05
Бессараб С.В.
Вінниця 2005
Мета роботи:
Поглиблене вивчення понять моменту сили та моменту імпульсу, практичне визначення кутової швидкості прецесії, моменту імпульсу та моменту інерції.
Прилади і матеріали:
Гіроскопічна установка з мілісекундоміром та тахометром, переміщуване тіло.
Принцип дії установки:
Гіроскоп, що використовується в даній роботі, являє собою масивний диск, закріплений на роторі електродвигуна. На підставці з чотирма гвинтовими ніжками закріплена колонка з кронштейном, на якому розміщені фотоелектронний датчик та зовнішня втулка поворотного з'єднувача.
Поворотній з'єднувач дає можливість гіроскопу повертатись навколо вертикальної осі та забезпечує живлення струмом фотоелектронного датчика і електричного двигуна.
Електричний двигун, змонтований на кронштейні таким чином, щоб була можливість повороту на необмежений кут в вертикальній площині.
На валу двигуна закріплений диск з екраном захисту. З корпусом двигуна з'єднаний важіль, з метричною шкалою, вздовж якої може переміщуватись вантаж для зрівноваження гіроскопа.
Кут повороту гіроскопа навколо вертикальної осі можна виміряти з допомогою лічильника, розташованого на передній панелі приладу, диск має на ободі отвори для визначення частоти обертання вала електродвигуна фотоелектричним датчиком.
Порядок виконання роботи:
Ввімкнути прилад в електричну мережу.
Натиснути клавішу „Сеть” і переконатись, чи всі індикатори висвічують цифру нуль та чи світяться лампочки фотоелектричних датчиків.
Повертаючи ручку потенціометра „Рег. Скорсти” переконатись, що двигун працює і стрілка вимірювача частоти обертання його вала відхиляється.
З допомогою переміщування вантажу встановити важіль гіроскопа горизонтально.
Ввімкнути двигун і встановити частоту обертання його вала біля 6000 об /хв.
Змістити вантаж на два сантиметра вліво чи вправо.
Натиснути клавішу „Сарос” і після повороту не менше, як на 300 , натиснути клавішу „Стоп”.
Записати покази лічильників кута і часу t а також масу переміщуваного вантажу.
Обробка результатів експерименту та їх аналіз:
Завдання 1. Визначення кутової швидкості прецесії гіроскопа.
За формулою = / t вирахувати кутову швидкість прецесії гіроскопа.
Результат співставити зі швидкістю обертання вала двигуна.
Знайти абсолютну та відносну похибки вимірювання кутової швидкості прецесії.
Завдання 2. Визначення моменту імпульсу гіроскопа.
За формулою M = P l, де l - плече сили , знайти результуючий момент сил, що діє на гіроскоп.
Виходячи з формули знайти момент імпульсу L гіроскопа.
Визначити абсолютну та відносну похибки вимірювання моменту імпульсу гіроскопа.
Завдання 3. Визначення моменту інерції гіроскопа.
Знаючи момент імпульсу гіроскопа L і частоту його обертання , вирахувати момент інерції гіроскопа.
Вирахувати інерції гіроскопа за формулою . Результати співставити.
Визначити абсолютну та відносну похибки знаходження моменту інерції гіроскопа.
Занесем виміряні дані до таблиці:
|
ц, є |
ц, рад |
t, с |
щ, с-1 |
щсер , с-1 |
|
|
30 |
0,5235 |
21,69 |
0,024 |
0,023 |
|
|
23,32 |
0,022 |
||||
|
22,39 |
0,023 |
1) Обрахуємо середнє значення кутової швидкості прецесії:
=> щ<<Щ
Обрахуємо абсолютну та відносну похибку кутової швидкості прецесії:
Отже
2) Визначимо момент імпульсу гіроскопа:
m=0.375 (кг) l=0.08 (м)
Знайдемо результуючий момент сил:
M=P · l = m · g · l = 0.375 · 9.8 · 0.08 = 0.2943 (Н·м)
Знайдемо момент імпульсу:
Підрахуємо абсолютну та відносну похибки:
Тому L=(12.79±0.61)(кг·м·с-1)
3) Визначимо момент інерції гіроскопа:
Знаючи частоту обертання Щ і момент імпульсу L знайдемо момент інерції:
Тепер знайдемо момент інерції З. формули
Як видно результати обчислень по двом формулам співпадають.
Обрахуємо абсолютну та відносну похибки моменту інерції гіроскопа:
Отже остаточно: I=(0.02±0.001)(кг·м2)
Висновок: На даній лабораторній роботі ми дізнались про основні властивості гіроскопу, а також визначили його основні кінематичні характеристики (такі як середнє значення кутової швидкості прецесії, моменту імпульсу та моменту інерції). Також ми переконались в тому, що гіроскоп чинить опір зовнішнім діям, які намагаються змінити напрямок його осі обертання. Похибки виміряних величин пов'язані з неточністю вимірювань.
сила імпульс гіроскоп кінематичний
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Що таке тиск та від чого залежить його значення. Одиниці вимірювання тиску та сили тиску. Напрямок дії сили тиску. Як можна змінити тиск. Що потрібно робити, щоб збільшити або зменшити тиск, створюваний тілом. Розрізнення понять тиску та сили тиску.
презентация [2,0 M], добавлен 16.12.2012Предмет теоретичної механіки. Об’єкти дослідження теоретичної механіки. Найпростіша модель матеріального тіла. Сила та момент сили. Рух матеріального тіла. Пара сил і її властивості. Швидкість, прискорення та імпульс. Закони механіки Галілея-Ньютона.
реферат [204,8 K], добавлен 19.03.2011Закони динаміки. Перший закон Ньютона. Інерціальні системи відліку. Маса та імпульс. Поняття сили. Другий і третій закони Ньютона. Зміна імпульсу тiла. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух. Рух тiла зі змінною масою. Принцип відносності Галілея.
лекция [443,3 K], добавлен 21.09.2008Загальні властивості реальних газів. Водяна пара і її характеристики. Аналіз трьох стадій отримання перегрітої пари. Основні термодинамічні процеси водяної пари. Термодинамічні властивості і процеси вологого повітря. Основні визначення і характеристики.
реферат [1,2 M], добавлен 12.08.2013Розрахунок максимальної швидкості підйомного крана і сили тяги кривошипно-шатунного механізму. Визначення зусилля для підняття щита шлюзової камери. Обчислення швидкості води у каналі та кількості теплоти для нагрівання повітря; абсолютного тиску.
контрольная работа [192,6 K], добавлен 08.01.2011Визначення початкових умов та значені перехідного процесу. Розв’язання диференційного рівняння. Перехідні та імпульсні характеристики відносно струму кола та напруг на його елементах, графіки. Вираз для прямокутного відео імпульсу, реакція кола на дію.
курсовая работа [768,7 K], добавлен 14.12.2012Властивості конденсатора, його позначення на схемах. Характеристики конденсаторів, основні параметри (ємність, щільність енергії, номінальна напруга та полярність). Класифікація конденсаторів за типом діелектрика. Основні області їх застосування.
реферат [526,0 K], добавлен 18.10.2013Закон збереження імпульсу, робота сили та потужність. Кінетична та потенціальна енергія, закон збереження механічної енергії. Елементи кінематики обертового руху та його динаміка. Моменти сили, інерції, імпульсу. Поняття про гіроскопічний ефект.
курс лекций [837,7 K], добавлен 23.01.2010Швидкіснi та механічнi характеристики двигуна при живленні від тиристорного перетворювача частоти. Регулювальнi властивостi електроприводу. Експерементальнi та розрахунковi данi досліджуємої машини. Головні показники кутової швидкості обертання.
лабораторная работа [56,4 K], добавлен 28.08.2015Поняття теплового випромінювання, його сутність і особливості, основні характеристики та спеціальні властивості. Різновиди випромінювання, їх відмінні риси, джерела виникнення. Абсолютно чорне тіло, його поглинаючі властивості, місце в квантовій теорії.
реферат [678,2 K], добавлен 06.04.2009Сутність і основні характерні властивості магнітного поля рухомого заряду. Тлумачення та дія сили Лоуренца в магнітному полі, характер руху заряджених частинок. Сутність і умови появи ефекту Холла. Явище електромагнітної індукції та його характеристики.
реферат [253,1 K], добавлен 06.04.2009Теоретичні та фізичні аспекти проблеми визначення швидкості світла. Основні методи, що застосовуються для її визначення. Історія перших вимірювань. Науковці, які проводили досліди. Фізична основа виникнення та розповсюдження світлу, його хвильова природа.
презентация [359,4 K], добавлен 26.10.2013Сутність позитивної люмінесценції. Основні поняття квантової механіки, яка базується на тому, що енергія в будь-якій системі змінюється не безперервно, а стрибком, і тому набуває лише певних значень. Збільшення амплітуди імпульсу негативної люмінесценції.
реферат [34,4 K], добавлен 21.01.2011Обертання атомних електронів навколо ядра, що створює власне магнітне поле. Поняття магнітного моменту атома. Діамагнітні властивості речовини. Величини магнітних моментів атомів парамагнетиків. Квантово-механічна природа магнітоупорядкованих станів.
курсовая работа [79,6 K], добавлен 03.05.2011Основні поняття з електропровідності діелектриків. Залежність струму через діелектрик від часу. Електропровідність газів, рідин. Основні поняття про діелектричні втрати. Загальна характеристика явища пробою. Практичне значення розглянутих понять.
реферат [165,0 K], добавлен 22.11.2010Основні характеристики та пов’язані з ними властивості атомних ядер: лінійні розміри, заряд, магнітний момент. Експериментальне визначення форми електричного поля ядра. Структурна будова ядра, його елементи та характеристика. Природа ядерних сил.
реферат [293,1 K], добавлен 12.04.2009Введення в електродинаміку уявлення про дискретності електричних зарядів. Визначення напряму вектора сили Лоренца. Траєкторія руху зарядженої частинки. Дія магнітного поля на заряджені частки. Складові вектору швидкості: прямолінійний рух, рух по колу.
презентация [107,8 K], добавлен 27.12.2012Визначення фокусної відстані лінзи до зображення. Розрахунок найменшої відстані між предметом і його дійсним зображенням. Знаходження оптичної сили заданих лінз і оптичної сили окулярів для далекозорої людини, щоб вона бачила як людина з нормальним зором.
контрольная работа [111,2 K], добавлен 02.06.2011Електрофізичні властивості напівпровідників та загальні відомості і основні типи напівпровідникових розмикачів струму. Промислові генератори імпульсів на основі ДДРВ й SOS-діодів, дрейфовий діод з різким відновленням, силові діоди на базі P-N переходів.
дипломная работа [254,4 K], добавлен 24.06.2008Основні властивості пластичної та пружної деформації. Приклади сили пружності. Закон Гука для малих деформацій. Коефіцієнт жорсткості тіла. Механічні властивості твердих тіл. Механіка і теорія пружності. Модуль Юнга. Абсолютне видовження чи стиск тіла.
презентация [6,3 M], добавлен 20.04.2016
