 |
|
Лабораторна робота №3
Визначення ЗАКОНІВ ДИНАМІКИ ОБЕРТАЛЬНОГО РУХУ ЗА допомогою маятника оБЕРБЕКА
Мета роботи: визначення моментів інерції шківа та тягарців, що обертаються.
Прилади і обладнанн : прилад Обербека, набір тягарців, тягар на нитці.
Опис приладу
Основною частиною приладу Обербека (рис.3.5) є маховик, що складається зі шківа 8 діаметром d, до якого приєднані чотири хрестоподібно розташовані спиці. Вздовж них можуть переміщуватись чотири однакових тягарця масами m. Обертання маховика викликається падінням тягарця 10. Якщо на спицях на однакових відстанях R від осі обертання маховика закріплені тягарці, то момент інерції приладу Обербека дорівнює
. (3.1)
Рис. 3.1. Прилад Обербека
В цій формулі тягарці вважаються матеріальними точками, а момент інерції тонких спиць не враховується.
Момент інерції одних лише тягарців
. (3.2)
Моменти інерції приладу Обербека без тягарців 
і з тягарцями 
обчислюють, підставляючи у вираз (3.11) час падіння t0 або t відповідно.
На вертикальній колоні 2 (рис. 3.1) закріплені два кронштейни – нижній нерухомий 1 і верхній рухомий 6 – і дві нерухомі втулки 3 і 7. Через верхній диск 11 перекидається нитка 5, один кінець якої прикріплений до шківа 8, а на іншому кінці закріплені тягарці 10. На нижньому кронштейні прикріплений гальмівний магніт 4, який може утримувати систему хрестовини разом з тягарцями в стані спокою. Для відліку довжини шляху на колоні нанесена міліметрова шкала 9. На кронштейнах 6 і 1 закріплені фотоелектричні датчики, що фіксують час проходження тягарцем ділянки шляху між датчиками.
На лицьовій панелі мілісекундоміра розташовані такі елементи управління:
12 – «МЕРЕЖА» – натискання клавіші включає напругу живлення (всі індикатори висвічують цифру «0» і світяться лампочки фотоелектричних датчиків);
13 – «СКИДАННЯ» – натискання клавіші призводить до скидання попереднього показу;
14 – «ПУСК» – управління електромагнітом - натискання кнопки викликає відключення електромагніту і приводить в рух механічну систему.