Составители:
Рубрика:
7
Вращающаяся крестовина за счет своей кинетической
энергии будет поднимать груз до некоторого положения С,
в котором потенциальная энергия будет равна:
(
)
Emghh
C
=+
2
, (11)
где
h
2
−
расстояние от нижнего положения груза до поло-
жения В.
Разность двух значений потенциальной энергии (в положе-
ниях А и В) равно работе сил трения на участках АВ и ВС:
ΔEE E A A
A B AB BC
=
−
=
+
, (12)
или
(
)
(
)
(
)
mg h h mg h h F h h
т
⋅+−⋅+= +
1212р
,
(13)
Отсюда сила трения
Fmg
hh
hh
тр
=⋅
−
+
12
12
, (14)
Используя формулы(4), (5), (6), (9), (14) получаем:
(
)
′
=⋅
+
−
⎡
⎣
⎢
⎢
⎤
⎦
⎥
⎥
Jmr
gt h
hh h
2
2
2
31 2
1
, (15)
Если линейное ускорение определяется на пути h
1
, то
(
)
′
=⋅
+
−
⎡
⎣
⎢
⎢
⎤
⎦
⎥
⎥
Jmr
gt h
hh h
2
2
2
11 2
1
, (16)
Для определения времени прохождения грузом участка
h
3
или участка
h
1
может быть использован секундомер или
Рис. 2
8
электросекундомер. В последнем случае используется
электрическая схема управления процессом представлен-
ная на плакате у стенда.
Ход работы
Измерить штангенциркулем радиус шкива
r
(или со-
общит преподаватель).
Закрепить грузы в каком либо положении (на мини-
мальном или максимальном расстоянии от оси вращения).
Включить источник питания электромагнита Э и элек-
тросекундомера.
Поставить переключатель П в положение «1», при ко-
тором подается напряжение на электромагнит.
Намотать нить на шкив до тех пор, пока грузик не при-
тянется к сердечнику электромагнита.
Замкнуть контакты разрывного устройства Р.
Поставить переключатель электросекундомера в поло-
жение «Автомат», нажать кнопку «Сброс», выставить ну-
ли на приборе.
Перевести тумблер переключателя П в положение «2»,
при котором отключается напряжение на электромагните,
грузик начинает свое движение, а электросекундомер - от-
счет времени, который продолжается до тех пор, пока гру-
зик не разорвет контакты устройства Р. Проследить за тем,
чтобы элемент разрывного устройства не мешал дальней-
шему движению грузика и после того, как он дойдет до
нижнего положения и начнет подниматься вверх, отметить
по шкале положение нижней плоскости грузика, когда он
остановится.
9.Намотать нить на шкив точно так же, как и в
первом случае, и повторить пункт 8 еще два раза. Данные
занести в таблицу 1.
Вращающаяся крестовина за счет своей кинетической электросекундомер. В последнем случае используется
энергии будет поднимать груз до некоторого положения С, электрическая схема управления процессом представлен-
в котором потенциальная энергия будет равна: ная на плакате у стенда.
E C = mg ( h2 + h) , (11) Ход работы
Измерить штангенциркулем радиус шкива r (или со-
где h2 − расстояние от нижнего положения груза до поло-
общит преподаватель).
жения В. Закрепить грузы в каком либо положении (на мини-
Разность двух значений потенциальной энергии (в положе- мальном или максимальном расстоянии от оси вращения).
ниях А и В) равно работе сил трения на участках АВ и ВС: Включить источник питания электромагнита Э и элек-
ΔE = E A − E B = A AB + ABC , (12) тросекундомера.
Поставить переключатель П в положение «1», при ко-
или тором подается напряжение на электромагнит.
mg ⋅ (h1 + h) − mg ⋅ ( h2 + h) = Fт р ( h1 + h2 ) , Намотать нить на шкив до тех пор, пока грузик не при-
тянется к сердечнику электромагнита.
(13)
Замкнуть контакты разрывного устройства Р.
Отсюда сила трения
Поставить переключатель электросекундомера в поло-
h1 − h2 жение «Автомат», нажать кнопку «Сброс», выставить ну-
Fт р = mg ⋅ , (14) ли на приборе.
h1 + h2 Перевести тумблер переключателя П в положение «2»,
Используя формулы(4), (5), (6), (9), (14) получаем: при котором отключаетсяРис.
напряжение
2 на электромагните,
грузик начинает свое движение, а электросекундомер - от-
2
⎡ gt 2 h2 ⎤ счет времени, который продолжается до тех пор, пока гру-
J ′ = mr ⋅ ⎢ − 1⎥ ,
⎢⎣ h3 (h1 + h2 ) ⎥⎦
(15) зик не разорвет контакты устройства Р. Проследить за тем,
чтобы элемент разрывного устройства не мешал дальней-
Если линейное ускорение определяется на пути h1 , то шему движению грузика и после того, как он дойдет до
нижнего положения и начнет подниматься вверх, отметить
2
⎡ gt 2 h2 ⎤ по шкале положение нижней плоскости грузика, когда он
J ′ = mr ⋅ ⎢ − 1⎥ , остановится.
⎢⎣ h1 (h1 + h2 ) ⎥⎦
(16)
9.Намотать нить на шкив точно так же, как и в
первом случае, и повторить пункт 8 еще два раза. Данные
Для определения времени прохождения грузом участка h3 занести в таблицу 1.
или участка h1 может быть использован секундомер или
7 8
