Книга: Кинематика и динамика поступательного движения

Кинематика и динамика поступательного движения

Содержание

• МЕХАНИКА
• РАБОТ ПО МЕХАНИКЕ
• Рекомендуемая литература
• Теория
• Физические лаборатории
• МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
• ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАШИНЕ АТВУДА
• Время движения грузов может измеряться с помощью ручного или стационарного се-кундомера.
• Машина Атвуда может быть электрифицирована, т. е. снабжена электромагнитной муфтой-пускателем и автоматическим секундомером.
• Трение в машине Атвуда сведено к минимуму, но для возможно полной компенсации сил трения масса правого груза делается немного больше массы левого (с помощью дроби или пластилина). Операция балансировки, выполняется с таким расчетом, чтобы грузы не перевешивали друг друга, но от легкого толчка вниз правого груза вся система приходила в равномерное движение. (При расчетах можно считать массы грузов одинаковыми).
• Теория
• Так как начальная скорость в опытах на машине Атвуда обычно равна нулю и движение условно начинается из начала координат, то
• ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И ПРОВЕРКА ТЕОРЕМЫ ГЮЙГЕНСА-ШТЕЙНЕРА
• Цель работы
• Экспериментальная проверка теоремы Гюйгенса – Штейнера и определение моментов инерции тел простой формы.
• Идея эксперимента
• Теория
• Так как
• Экспериментальная установка
• Проведение эксперимента
• Измерения и обработка результатов
• Измерения и обработка результатов
• Измерения
• Обработка результатов
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВОГО КОЛЕСА И СИЛЫ ТРЕНИЯ В ОПОРЕ
• Цель работы
• КОЛЕСА И МОМЕНТА СИЛЫ ТРЕНИЯ В ОПОРЕ
• Идея эксперимента
• Теория
• Обработка результатов
• Необходимо рассчитать момент инерции махового колеса, исходя из его конструкции и геометрических размеров. Плотность железа принять равной 7,8 г/см3. Погрешность этого расчета можно не определять. Рассчитанное значение момента инерции сравнивают с измеренным.
• ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ И ИМПУЛЬСА ПРИ УДАРЕ
• Цель работы
• Идея эксперимента
• Теория
• Интересно также вычислить величину, которая показывает, какая часть кинетической энергии соударяющихся шаров преобразуется во внутреннюю энергию. Эту величину можно назвать эффективностью неупругого удара
• Экспериментальная установка
• Для экспериментального изучения центрального удара шаров используется установка, представленная на рис. 11. Она представляет собой систему двух шаров – левого (Л) и правого (П), подвешенных к штангам 1 на бифилярных (двойных) подвесах. Бифилярные подвесы обеспечивают движение шаров в одной вертикальной плоскости и предотвращают их вращение вокруг вертикальной оси. Длина подвесов устанавливается такой, чтобы в состоянии покоя центры шаров находились на одном уровне вне зависимости от их размеров.
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПОЛЕТА ПУЛИ МЕТОДОМ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
• Теория
• Соотношения (6.1) и (6.2) дают
• Экспериментальная установка
• ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
• ИЗУЧЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
• Тогда
• Экспериментальная установка
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ОБОРОТНОГО МАЯТНИКА
• ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА К ИССЛЕДОВАНИЮ КОЛЕБАНИЙ
• Сдвиг фаз
• Отношение частот 2/1 равно отношению числа касаний фигуры Лиссажу с горизонтальной и вертикальной сторонами прямоугольника, в который он вписывается.
• Сложение колебаний одного направления
• Сложив эти выражения, получим
• (10.5)
• Затухающие колебания
• И ССЛЕДОВАНИЕ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ СТРУНЫ МЕТОДОМ РЕЗОНАНСА
• Теория
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА МЕТОДОМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ
• Теория
• Экспериментальная установка
• откуда
• Подставив, наконец, это выражение в уравнение (13.7), находим модуль кручения
• Для модуля сдвига получается выражение
• ИЗУЧЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ РАСТЯЖЕНИЯ
• Цель работы
• Обработка результатов
• Форма тела
• Моменты инерции
• Материал
• Модуль Юнга Е1010, Н/м2
• Модуль сдвига G1010, Н/м2