Pendulul Maxwell 1

Determinarea momentului de inerție al pendulului Maxwell.

informații 2.Kratkie de la teoria

Acțiunea dispozitivului se bazează pe una din legile de bază ale mecanicii-ki - legea de conservare a anergie mecanice: energia mecanică totală a sistemului, care sunt doar forțe conservatoare, este constantă. Maxwell pendul este un corp solid, la os.Os NASA-zhennoe suspendate pe două filamente înfășurate pe ea (Fig.1) .Pod gravitate pendul oscilează în direcția verticală și, în același timp, vibrațiilor de torsiune în intervalul axei sale. Neglijând forțele de frecare, sistemul poate fi considerat conservator. energie potențială. Când începe să se elibereze mișcarea pendulului sub acțiunea gravitației: translație în jos și rotațională în jurul axei. În acest caz, potențialul Ener-OgY este transformată în cinetică. Scufundarea în capătul inferior al inerției put pendul se vor roti în aceeași direcție ca și firul este înfășurat pe arbore și pendulul se ridică. Deci pendul apar.

Scriem ecuațiile de mișcare a pendulului-TION. În timpul deplasării înainte a pendulului privind dreptul OMC-rom Newton cu privire la existente, nici forța de pendul poate scrie

Pendulul Maxwell 1
,

unde m - masa pendulului, g este accelerația gravitațională, o - accelerare a mișcării de translație a masei pendulului,

T este tensiunea de un fir

Proiectarea această ecuație, obținem

Pentru mișcarea de rotație a unui pendul, vom scrie legea fundamentală a dinamicii Enki mișcării de rotație a unui corp rigid pentru:

Pendulul Maxwell 1
, unde J-momentul de inerție al pendulului în raport cu axa de rotație,  accelerația unghiulară a pendulului, M momentul -rezultiruyuschy forțelor externe în raport cu axa de rotație.

Din momentul de greutate în raport cu axa de rotație este egală cu zero,

unde r este raza axei. deoarece

Pendulul Maxwell 1
și (1) 2T = m (g-a), se poate scrie:

Pendulul Maxwell 1
,

și după transformare

Pendulul Maxwell 1
.

Accelerații poate fi obținută din timpul de călătorie măsurat și distanța parcursă de ecuația pendulului HIZ de mișcare uniform accelerată fără viteză inițială:

Și înlocuind axa diametrul D, obținem o formulă de calcul de bază

configurare experimentală 3.Opisanie

C

Pendulul Maxwell 1
stand de laborator Hema este prezentat în Fig. 1. Elementul principal al standului este discul 1, care trece prin axa centrală 2. La această axă sunt înfășurate două Z. filament aranjate simetric în poziția inițială (prezentată în fantomă în fig. 1) este menținută de electromagneți disc 4. La deconectarea electromagneți disc începe să se deplaseze în jos fire de derulare simultane.

mișcarea complexă a discului poate fi reprezentat ca o superpoziție a două mișcări independente - de translație și de rotație. Distanța parcursă de centrul discului datorită mișcării de translație inerție este măsurată pe scara verticală 5. Timpul de numărare mișcării de translație produsă de millisekundomeru 6 la care este alimentat un semnal de la fotodetector 7 la momentul când marginea descendentă a discului fasciculul de lumină traversează fotocelula.

Dacă este necesar, se va muta pentru a schimba calea generală parcursă de disc în timpul deplasării către înainte, lungimea filamentelor este controlată de șurubul 8. La aceeași platformă ca și fotosenzorul 9 este deplasat în mod corespunzător, eliberând șurubul 10, astfel încât unitatea de coborâre a trecut fasciculul de lumină, dar nu este preocupat de cele mai multe platforma fotosenzor.

Accelerarea mișcării de translație a discului poate fi modificat prin adăugarea la inelul amovibil de antrenare 11.

MK1 = (0,158

Pendulul Maxwell 1
0,003 kg)

mk2 = (0,370

Pendulul Maxwell 1
0,003 kg)

mk2 = (0,670

Pendulul Maxwell 1
0,003 kg)

articole similare