Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Волжский институт строительства и технологий (филиал) Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета

Выступления на телевидении:

31.05.2014 – Влияние информационных технологий на учащихся

.08.2014- Стоит ли наказывать ребенка (формы и методы)

Публикация: Ценностные ориентации подростка

Министерство образования и науки РФ

Волжский институт строительства и технологий (филиал) Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета

Лабораторная работа по физике № М-2_

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
НА КРЕСТООБРАЗНОМ МАЯТНИКЕ ОБЕРБЕКА

(Название лабораторной работы)

Учебная группа НТТС-13

Волжский 2013

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

изучение законов вращательного движения, определение момента инерции маятника Обербека.

ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ:

маятник Обербека, секундомер, набор грузов.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ:

Моментом инерции J материальной точки массой m относительно оси вращения называется величина, равная произведению массы точки на квадрат расстояния её до рассматриваемой оси: .

Моментом инерции системы точек (тела) относительно оси вращения называется физическая величина, равная сумме произведений масс n материальных точек системы на квадрат их расстояний до рассматриваемой оси:

. (1)

Теорема Штейнера: момент инерции тела J относительно любой оси вращения равен моменту его инерции J_с относительно параллельной оси, проходящей через центр масс C тела, сложенному с произведением массы тела на квадрат расстояния а между осями: .

Моментом силы относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением радиус-вектора , проведенного из точки О в точку приложения силы, на силу . В векторном виде .

Модуль момента силы

. (2)

Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси: сумма моментов сил, действующих на тело относительно оси, равно произведению момента инерции этого тела относительно той же оси на угловое ускорение, приобретаемое телом

, (3)

Моментом импульса материальной точки относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением:

,

Момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц:

. (4)

С учетом того, что , момент импульса твердого тела относительно оси равен произведению момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость тела

. (5)

Продифференцируем уравнение (5) по времени:

. (6)

Т.е. основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси есть производная момента импульса твердого тела относительно оси вращения равна моменту сил относительно той же оси:

,

Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени

или , (7)

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ:

Ускорение груза: (8)

Угловое ускорение: (9)

Момент силы натяжения нити: М_н= F_н · r (10)

Сила F_н: F_н = m (g – a) (11)

Момент инерции маятника Обербека: (12)

Момент силы трения М_тр определяется графически: зависимость углового ускорения от момента сил, действующих на систему, будет представлять собой прямую линию, проходящую через точку с координатами [ М_тр; 0].