Механика твердого тела. Семенов М.В - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Ìåõàíèêà òâåðäîãî òåëà
12
2. Äèíàìèêà òâ¸ðäîãî òåëà
2.1. Äâèæåíèå öåíòðà ìàññ:
1) áðîñàíèå ïàëêè ñ ëàìïî÷êîé.
 çàòåìíåííîé àóäèòîðèè áðîñàþò ïàðàëëåëüíî äîñêå «ïàëêó» ñ ëàì-
ïî÷êîé, ïðè÷¸ì ïîñëåäíÿÿ ìîæåò áûòü ñìåùåíà îò öåíòðà ìàññ ñèñòåìû íà
íåêîòîðîå ðàññòîÿíèå èëè íàõîäèòñÿ â öåíòðå ìàññ. «Ïàëêà» ïîñëå áðîñêà ëå-
òèò, âðàùàÿñü; â ïåðâîì ñëó÷àå ìû íàáëþäàåì ñëîæíóþ êðèâóþ ñ «ïåòëÿìè»,
âî âòîðîì ñëó÷àå íà-
áëþäàåòñÿ ïàðàáîëè-
÷åñêàÿ òðàåêòîðèÿ
öåíòðà ìàññ (ðèñ.
2.1.1à). Ïîëîæåíèå
öåíòðà ìàññ ñèñòåìû
ïðè ðàçíîì ðàñïðåäå-
ëåíèè ìàññû âäîëü
«ïàëêè» îïðåäåëÿåòñÿ
ïóòåì åå ïîäâåøèâà-
íèÿ: åñëè òî÷êà ïîäâå-
ñà íàõîäèòñÿ íàä öåí-
òðîì ìàññ, òî «ïàëêà»
âèñèò ãîðèçîíòàëüíî.
«Ïàëêà» äëèíîé îêîëî 30 ñì (ðèñ. 2.1.1á) ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ
öèëèíäðè÷åñêèõ äåòàëåé, âíóòðè íå¸ íàõîäÿòñÿ äâå ïàëü÷èêîâûå áàòà-
ðåéêè, âûêëþ÷àòåëü è ëàìïî÷êà îò êàðìàííîãî ôîíàðÿ. Âîêðóã ëàìïî÷êè
ïðîôðåçåðîâàíû ñêâîçíûå ïàçû, ÷òîáû îíà áûëà õîðîøî âèäíà âî âðåìÿ
ïîë¸òà. Íà êîíöû «ïàëêè» è âäîëü íå¸ íàäåòû ðåçèíîâûå àìîðòèçàòîðû,
ñìÿã÷àþùèå óäàð ïðè ïàäåíèè íà ïîë. Êðàéíèå ñåêöèè «ïàëêè», èçãîòîâ-
ëåííûå èç ë¸ãêîãî äþðàëÿ è òÿæ¸ëîé ëàòóíè, ñâèí÷èâàþòñÿ è ìîãóò ìå-
íÿòüñÿ ìåñòàìè, ïðè
ýòîì öåíòð ìàññ ñèñ-
òåìû ñìåùàåòñÿ. Ìàñ-
ñû äåòàëåé ïîäîáðàíû
òàê, ÷òîáû ïðè îäíîì
ïîëîæåíèè êðàéíèõ
ñåêöèé öåíòð ìàññ íà-
õîäèëñÿ âáëèçè ñâåòÿ-
ùåéñÿ íèòè ëàìïî÷êè
(ïðè ýòîì îí ðàñïîëà-
ãàåòñÿ íå íà ñåðåäèíå
«ïàëêè»!), à ïðè äðó-
ãîì  îòñòîÿë îò ëàì-
ïî÷êè íà íåñêîëüêî
ñàíòèìåòðîâ.
2) îïûò ñ äîùå÷êîé íà ñòîëå.
Íà àóäèòîðíûé ñòîë êëàäåòñÿ äîùå÷êà, íà êîòîðóþ ìîæíî äîïîë-
íèòåëüíî ïðèêðåïëÿòü ãðóçèê, ìåíÿÿ ïîëîæåíèå å¸ öåíòðà ìàññ. Ïîëîæå-
íèå öåíòðà ìàññ äîùå÷êè ïðîâåðÿåòñÿ ïîäâåøèâàíèåì. Ïîñëå ãîðèçîí-
òàëüíîãî óäàðà ìîëîòêîì äîùå÷êà ñêîëüçèò ïî ñòîëó òàê, ÷òî å¸ öåíòð
Ðèñ.2.1.1à
Ðèñ.2.1.1á
12                                            Ìåõàíèêà òâåðäîãî òåëà

                  2. Äèíàìèêà òâ¸ðäîãî òåëà
        2.1. Äâèæåíèå öåíòðà ìàññ:
        1) áðîñàíèå ïàëêè ñ ëàìïî÷êîé.
        Â çàòåìíåííîé àóäèòîðèè áðîñàþò ïàðàëëåëüíî äîñêå «ïàëêó» ñ ëàì-
ïî÷êîé, ïðè÷¸ì ïîñëåäíÿÿ ìîæåò áûòü ñìåùåíà îò öåíòðà ìàññ ñèñòåìû íà
íåêîòîðîå ðàññòîÿíèå èëè íàõîäèòñÿ â öåíòðå ìàññ. «Ïàëêà» ïîñëå áðîñêà ëå-
òèò, âðàùàÿñü; â ïåðâîì ñëó÷àå ìû íàáëþäàåì ñëîæíóþ êðèâóþ ñ «ïåòëÿìè»,
                                                     âî âòîðîì ñëó÷àå íà-
                                                     áëþäàåòñÿ ïàðàáîëè-
                                                     ÷åñêàÿ òðàåêòîðèÿ
                                                     öåíòðà ìàññ (ðèñ.
                                                     2.1.1à). Ïîëîæåíèå
                                                     öåíòðà ìàññ ñèñòåìû
                                                     ïðè ðàçíîì ðàñïðåäå-
                                                     ëåíèè ìàññû âäîëü
                                                     «ïàëêè» îïðåäåëÿåòñÿ
                                                     ïóòåì åå ïîäâåøèâà-
                                                     íèÿ: åñëè òî÷êà ïîäâå-
                                                     ñà íàõîäèòñÿ íàä öåí-
                        Ðèñ.2.1.1à                   òðîì ìàññ, òî «ïàëêà»
                                                     âèñèò ãîðèçîíòàëüíî.
        «Ïàëêà» äëèíîé îêîëî 30 ñì (ðèñ. 2.1.1á) ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ
öèëèíäðè÷åñêèõ äåòàëåé, âíóòðè íå¸ íàõîäÿòñÿ äâå ïàëü÷èêîâûå áàòà-
ðåéêè, âûêëþ÷àòåëü è ëàìïî÷êà îò êàðìàííîãî ôîíàðÿ. Âîêðóã ëàìïî÷êè
ïðîôðåçåðîâàíû ñêâîçíûå ïàçû, ÷òîáû îíà áûëà õîðîøî âèäíà âî âðåìÿ
ïîë¸òà. Íà êîíöû «ïàëêè» è âäîëü íå¸ íàäåòû ðåçèíîâûå àìîðòèçàòîðû,
ñìÿã÷àþùèå óäàð ïðè ïàäåíèè íà ïîë. Êðàéíèå ñåêöèè «ïàëêè», èçãîòîâ-
ëåííûå èç ë¸ãêîãî äþðàëÿ è òÿæ¸ëîé ëàòóíè, ñâèí÷èâàþòñÿ è ìîãóò ìå-
                                                   íÿòüñÿ ìåñòàìè, ïðè
                                                   ýòîì öåíòð ìàññ ñèñ-
                                                   òåìû ñìåùàåòñÿ. Ìàñ-
                                                   ñû äåòàëåé ïîäîáðàíû
                                                   òàê, ÷òîáû ïðè îäíîì
                                                   ïîëîæåíèè êðàéíèõ
                                                   ñåêöèé öåíòð ìàññ íà-
                                                   õîäèëñÿ âáëèçè ñâåòÿ-
                                                   ùåéñÿ íèòè ëàìïî÷êè
                                                   (ïðè ýòîì îí ðàñïîëà-
                                                   ãàåòñÿ íå íà ñåðåäèíå
                                                   «ïàëêè»!), à ïðè äðó-
                                                   ãîì – îòñòîÿë îò ëàì-
                     Ðèñ.2.1.1á                    ïî÷êè íà íåñêîëüêî
                                                   ñàíòèìåòðîâ.
        2) îïûò ñ äîùå÷êîé íà ñòîëå.
        Íà àóäèòîðíûé ñòîë êëàäåòñÿ äîùå÷êà, íà êîòîðóþ ìîæíî äîïîë-
íèòåëüíî ïðèêðåïëÿòü ãðóçèê, ìåíÿÿ ïîëîæåíèå å¸ öåíòðà ìàññ. Ïîëîæå-
íèå öåíòðà ìàññ äîùå÷êè ïðîâåðÿåòñÿ ïîäâåøèâàíèåì. Ïîñëå ãîðèçîí-
òàëüíîãî óäàðà ìîëîòêîì äîùå÷êà ñêîëüçèò ïî ñòîëó òàê, ÷òî å¸ öåíòð