ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
24
т.е. угловое ускорение, с которым вращается тело, прямо
пропорционально моменту сил, действующих на тело и обратно
пропорционально моменту инерции тела . Этот закон аналогичен
основному закону динамики для поступательного движения (второму
закону Ньютона ):
m
F
a =
. При вращении тела аналогично понятию
импульса тела (
vmp =
) для поступательного движения вводят понятие
момента импульса тела
L
, который равен ω
J
L
= (11).
При вращательном движении действует закон сохранения момента
импульса :
constJ
n
i
ii
=
∑
= 1
ω
(12),
где
i
J
и
i
ω
- моменты инерции и угловые скорости тел, составляющих
изолированную систему. Он гласит:
в изолированной системе (т.е. момент внешних сил
0=M
)
сумма моментов импульса всех тел есть величина постоянная.
Для изолированной системы , состоящей из одного вращающегося
тела , закон сохранения (12) запишется в виде:
constI = ω
(13).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛ С ПОМОЩЬЮ
ТРИФИЛЯРНОГО ПОДВЕСА
Приборы и принадлежности: трифилярный подвес, секундомер , набор
тел.
Описание установки и метода определения
момента инерции тел
Трифилярный подвес (рис. 6) состоит из круглой
платформы с радиусом
R
, подвешенной на трех
симметрично расположенных нерастяжимых нитях
длинной
l
. Наверху эти нити также симметрично
прикреплены к диску с несколько меньшим радиусом
r
. Шнур позволяет сообщать платформе крутильные
колебания вокруг вертикальной оси OO
′
,
перпендикулярной к ее плоскости и проходящей через
середину . При повороте в одном направлении на
некоторый угол платформа поднимается на высоту h и
изменение ее потенциальной энергии будет равно
mgh
п
W =
, где
m
- масса платформы ,
g
- ускорение
свободного падения. При возвращении платформы в положение
равновесия ее кинетическая энергия будет равна
2
2
1
ωJ
K
W =
, где J - момент
инерции платформы относительно оси 00,
ω
- угловая скорость
l
О
R
О
`
r
Рис.6
24 т.е. у гловое у ск орение, с к оторы м вра щ а ется тело, прямо пропорциона льно моменту сил, действу ю щ их на тело и обра тно пропорциона льно моменту инерции тела . Этот з а к он а на логичен основному з а к ону дина мик и для посту па тельного движ ения (второму F а к ону Н ью тона ): a = з . П ри вра щ ении тела а на логично понятию m импу льса тела ( p = mv ) для посту па тельного движ ения вводят понятие момента импу льса тела L , к оторы й ра вен L = J ω (11). П ри вра щ а тельном движ ении действу ет з а к он сохра нения момента n импу льса : ∑ J i ωi = const (12), i =1 где J i и ω i - моменты инерции и у гловы е ск орости тел, составляю щ их из олирова нну ю систему . О нгла сит: в изо л иро ва нно й сист е ме (т .е. мо ме нт внеш них сил M = 0 ) сумма мо ме нт о в импул ьса все хт е л е ст ь ве л ичина по ст о янна я. Д ля из олирова нной системы , состоящ ей изодного вра щ а ю щ егося тела , з а к онсохра нения(12) з а пиш етсяввиде: I ω = const (13). О П Р Е ДЕ Л Е Н И Е М О М Е Н ТА И Н Е Р Ц И И ТЕ Л С П О М О Щ Ь Ю ТР И Ф И Л ЯР Н О ГО П О ДВ Е С А П риборы и прина длеж ности: трифилярны й подвес, сек у ндомер, на бор тел. Описаниеустанов ки и метода определения О ` момента инерц ии тел Т рифилярны й подвес (рис. 6) состоит изк ру глой r пла тформы с ра диу сом R , подвеш енной на трех симметрично ра сполож енны х нера стяж имы х нитях длинной l . Н а верху эти нити та к ж е симметрично l прик реплены к диск у с неск ольк о меньш им ра диу сом r . Ш ну р позволяет сообщ а ть пла тформе к ру тильны е к олеба ния вок ру г вертик а льной оси OO ′ , перпендик у лярной к ее плоск ости и проходящ ей через середину . П ри повороте в одном на пра влении на О R нек оторы й у гол платформа поднима ется на вы соту h и из менение ее потенциа льной энергии бу дет ра вно Рис.6 Wп = mgh , где m - ма сса пла тформы , g - у ск орение свободного па дения. П ри воз вра щ ении пла тформы в полож ение ра вновесияее к инетическ а яэнергиябу детра вна W = 1 Jω 2 , где J - момент K 2 инерции пла тформы относительно оси 00, ω - у глова я ск орость
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »