Механика твердого тела. Семенов М.В - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

13
Ëåêöèîííûå äåìîíñòðàöèè
ìàññ äâèæåòñÿ ïî ïðÿìîé
ëèíèè â íàïðàâëåíèè óäà-
ðà, íåçàâèñèìî îò òîãî, â
êàêîå ìåñòî äîùå÷êè áûë
ïðîèçâåäåí óäàð, áûë ëè
íà íåé ãðóçèê è êàêîâ õà-
ðàêòåð å¸ äâèæåíèÿ  ïî-
ñòóïàòåëüíûé èëè âðàùà-
òåëüíûé (ðèñ. 2.1.2). Äëÿ
óâåëè÷åíèÿ íàãëÿäíîñòè
îïûòà ðåêîìåíäóåòñÿ íà
àóäèòîðíîì ñòîëå ïðîâå-
ñòè ìåëîì ïðÿìóþ ëè-
íèþ, íà êîòîðóþ ïîìå-
ùàåòñÿ öåíòð ìàññ äî-
ùå÷êè è âäîëü êîòîðîé çà-
òåì íàíîñèòñÿ óäàð.
2.2. Ìàÿòíèê Îáåðáåêà (ìîìåíò ñèëû è ìîìåíò èíåðöèè)
Êðåñòîîáðàçíûé ìàÿòíèê
Îáåðáåêà ñîñòîèò èç ÷åòûð¸õ âçàèìíî
ïåðïåíäèêóëÿðíûõ ñòåðæíåé, âñòàâ-
ëåííûõ â öèëèíäðè÷åñêóþ îáîéìó,
êîòîðàÿ ìîæåò âðàùàòüñÿ âîêðóã ãî-
ðèçîíòàëüíîé îñè, ïðîõîäÿùåé ÷åðåç
ïîäøèïíèêè â íåïîäâèæíîé ïîäñòàâ-
êå ïðèáîðà (ðèñ. 2.2). Íà ñòåðæíè íà-
ñàæåíû ÷åòûðå ãðóçèêà, êîòîðûå ìîæ-
íî ïåðåìåùàòü, ìåíÿÿ ìîìåíò èíåð-
öèè ìàÿòíèêà. Íà îñè èìåþòñÿ äâà
øêèâà ðàçëè÷íîãî äèàìåòðà, íà êîòî-
ðûå ìîæíî íàìàòûâàòü øíóðîê, ïå-
ðåêèíóòûé ÷åðåç áëîê. Ê êîíöó øíóð-
êà ïîäâåøèâàþòñÿ ðàçëè÷íûå ãðóçû.
Óñòàíîâêà ïîçâîëÿåò ïðîäå-
ìîíñòðèðîâàòü çàâèñèìîñòü óãëîâîãî
óñêîðåíèÿ ìàÿòíèêà, êîòîðîå îöåíè-
âàåòñÿ ïî ñêîðîñòè îïóñêàíèÿ ãðóçà,
îò âåëè÷èíû ìîìåíòà èíåðöèè ïðè
ïîñòîÿííîì ìîìåíòå ñèëû, à òàêæå îò
ïðèëîæåííîãî ìîìåíòà ñèëû íàòÿæå-
íèÿ øíóðêà ïðè ïîñòîÿííîì ìîìåí-
òå èíåðöèè.
2.3. «Íåïîñëóøíàÿ» êàòóøêà
Íà îñü áîëüøîé êàòóøêè, ëåæàùåé íà ãîðèçîíòàëüíîì ñòîëå, íàìî-
òàíà íèòü. Åñëè òÿíóòü çà íèòü, òî êàòóøêà âåäåò ñåáÿ ïî-ðàçíîìó â çàâèñèìî-
ñòè îò òîãî, êàêîé óãîë ñ ãîðèçîíòîì ñîñòàâëÿåò íèòü (ðèñ. 2.3).  ñëó÷àå,
êîãäà êàòóøêó òÿíóò ïîä áîëüøèì óãëîì, êàòóøêà êàòèòñÿ â ñòîðîíó îò
÷åëîâåêà, êîòîðûé åå òÿíåò. Ïîýòîìó êàòóøêó íàçûâàþò «íåïîñëóøíîé». Åñëè æå
Ðèñ.2.1.2
Ðèñ.2.2
Ëåêöèîííûå äåìîíñòðàöèè                                                 13
ìàññ äâèæåòñÿ ïî ïðÿìîé
ëèíèè â íàïðàâëåíèè óäà-
ðà, íåçàâèñèìî îò òîãî, â
êàêîå ìåñòî äîùå÷êè áûë
ïðîèçâåäåí óäàð, áûë ëè
íà íåé ãðóçèê è êàêîâ õà-
ðàêòåð å¸ äâèæåíèÿ – ïî-
ñòóïàòåëüíûé èëè âðàùà-
òåëüíûé (ðèñ. 2.1.2). Äëÿ
óâåëè÷åíèÿ íàãëÿäíîñòè
îïûòà ðåêîìåíäóåòñÿ íà
àóäèòîðíîì ñòîëå ïðîâå-
ñòè ìåëîì ïðÿìóþ ëè-
íèþ, íà êîòîðóþ ïîìå-
ùàåòñÿ öåíòð ìàññ äî-
ùå÷êè è âäîëü êîòîðîé çà-
òåì íàíîñèòñÿ óäàð.                           Ðèñ.2.1.2

       2.2. Ìàÿòíèê Îáåðáåêà (ìîìåíò ñèëû è ìîìåíò èíåðöèè)
       Êðåñòîîáðàçíûé ìàÿòíèê
Îáåðáåêà ñîñòîèò èç ÷åòûð¸õ âçàèìíî
ïåðïåíäèêóëÿðíûõ ñòåðæíåé, âñòàâ-
ëåííûõ â öèëèíäðè÷åñêóþ îáîéìó,
êîòîðàÿ ìîæåò âðàùàòüñÿ âîêðóã ãî-
ðèçîíòàëüíîé îñè, ïðîõîäÿùåé ÷åðåç
ïîäøèïíèêè â íåïîäâèæíîé ïîäñòàâ-
êå ïðèáîðà (ðèñ. 2.2). Íà ñòåðæíè íà-
ñàæåíû ÷åòûðå ãðóçèêà, êîòîðûå ìîæ-
íî ïåðåìåùàòü, ìåíÿÿ ìîìåíò èíåð-
öèè ìàÿòíèêà. Íà îñè èìåþòñÿ äâà
øêèâà ðàçëè÷íîãî äèàìåòðà, íà êîòî-
ðûå ìîæíî íàìàòûâàòü øíóðîê, ïå-
ðåêèíóòûé ÷åðåç áëîê. Ê êîíöó øíóð-
êà ïîäâåøèâàþòñÿ ðàçëè÷íûå ãðóçû.
       Óñòàíîâêà ïîçâîëÿåò ïðîäå-
ìîíñòðèðîâàòü çàâèñèìîñòü óãëîâîãî
óñêîðåíèÿ ìàÿòíèêà, êîòîðîå îöåíè-
âàåòñÿ ïî ñêîðîñòè îïóñêàíèÿ ãðóçà,
îò âåëè÷èíû ìîìåíòà èíåðöèè ïðè
ïîñòîÿííîì ìîìåíòå ñèëû, à òàêæå îò
ïðèëîæåííîãî ìîìåíòà ñèëû íàòÿæå-
íèÿ øíóðêà ïðè ïîñòîÿííîì ìîìåí-
òå èíåðöèè.                                       Ðèñ.2.2

       2.3. «Íåïîñëóøíàÿ» êàòóøêà
       Íà îñü áîëüøîé êàòóøêè, ëåæàùåé íà ãîðèçîíòàëüíîì ñòîëå, íàìî-
òàíà íèòü. Åñëè òÿíóòü çà íèòü, òî êàòóøêà âåäåò ñåáÿ ïî-ðàçíîìó â çàâèñèìî-
ñòè îò òîãî, êàêîé óãîë ñ ãîðèçîíòîì ñîñòàâëÿåò íèòü (ðèñ. 2.3).  ñëó÷àå,
êîãäà êàòóøêó òÿíóò ïîä áîëüøèì óãëîì, êàòóøêà êàòèòñÿ â ñòîðîíó îò
÷åëîâåêà, êîòîðûé åå òÿíåò. Ïîýòîìó êàòóøêó íàçûâàþò «íåïîñëóøíîé». Åñëè æå