Редактирование: Установка по определению момента инерции

Перейти к: навигация, поиск

Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 34: Строка 34:
 
При расчетах момента инерции полого толстостенного цилиндра используется формула
 
При расчетах момента инерции полого толстостенного цилиндра используется формула
  
[[File:Формула_1.jpg|left|]]
+
[[File:Формула_1.jpg|left|Графика зависимости квадрата удаления частицы от начальной точки.]]
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
Строка 43: Строка 43:
 
  m - масса цилиндра.
 
  m - масса цилиндра.
  
[[File:Цилиндр_1.png|left|]]
+
[[File:Цилиндр_1.png|left|Графика зависимости квадрата удаления частицы от начальной точки.]]
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
Строка 50: Строка 50:
 
<br>
 
<br>
 
Найдём момент инерции, зная геометрические параметры тела и его массу. Для исследования был взят цилиндр с массой 1,8 кг, внешним радиусом 0,0575 м, внутренним радиусом 0,015 м. Используя приведенную формулу (1), получаем момент инерции:
 
Найдём момент инерции, зная геометрические параметры тела и его массу. Для исследования был взят цилиндр с массой 1,8 кг, внешним радиусом 0,0575 м, внутренним радиусом 0,015 м. Используя приведенную формулу (1), получаем момент инерции:
[[File:Формула_2.jpg|left|]]
+
[[File:Формула_2.jpg|left|Графика зависимости квадрата удаления частицы от начальной точки.]]
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
Строка 56: Строка 56:
  
 
Теперь рассмотрим динамический способ определения момента инерции.
 
Теперь рассмотрим динамический способ определения момента инерции.
В процессе вращательного движения на тело действует сила трения. Для расчета момента силы трения воспользуемся формулой:
+
В процессе вращательного движения на тело действует сила трения. Для расчета момента силы трения воспользуемся формулой  
  
[[File:Формула_3.jpg|left|]]
+
[[File:Формула_3.jpg|left|Графика зависимости квадрата удаления частицы от начальной точки.]]
<br>
 
 
<br>
 
<br>
 
где M – момент силы трения, F – сила тяжести, r – радиус вала, вокруг которого вращается тело.
 
где M – момент силы трения, F – сила тяжести, r – радиус вала, вокруг которого вращается тело.
 
Известна также формула для расчета момента силы трения через угловое ускорение и момент инерции:
 
Известна также формула для расчета момента силы трения через угловое ускорение и момент инерции:
[[File:Формула_4.jpg|left|]]
 
<br>
 
<br>
 
где M – момент силы трения, J-момент инерции полого толстостенного цилиндра, ɛ- угловое ускорение.
 
Рассмотрим сконструированную в ходе работы установку, позволяющую получить значение углового ускорения при вращении толстостенного полого цилиндра .
 
 
[[File:Ustanovka2111.png|650px|left|]]
 
<br>
 
<br>
 
Грузу на вале сообщается угловая скорость, достаточная, чтобы нить с грузом известной массы полностью намоталась на вал. После чего вал с закреплённым на неё телом начинает раскручиваться грузом, опускающимся вниз. Для получения данных, используемых для нахождения углового ускорения, на внешнюю часть одной из боковых стенок установки под лопастную деталь был помещен датчик, фиксирующий промежутки времени, за которое каждая лопасть проходит мимо датчика.
 
[[File:Formula5.png|left|]]
 
[[File:Formula6.png|left|]]
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
 
===Описание эксперимента по расчету момента инерции полого толстостенного цилиндра===
 
Для организации эксперимента была сконструирована установка, описанная выше.
 
На первом этапе в программе SolidWorks были созданы чертежи и 3D-модель установки.
 
[[File:Solid_ustanovki.jpg|500px|left|]]
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
На следующем этапе чертежи были переведены в формат DXF, позволяющий распечатку деталей на лазерном станке StepDir 150250 и 3D-принтере MakerBot.
 
Установка была собрана вручную.
 
Третий этап заключался в установке датчика и программировании контроллера Аrduino Uno. Для работы использовался датчик, реагирующий на изменения яркости света. Датчик был подключен к контроллеру, программа для которого была написана на языке программирования С++.
 
[[File:Прога.jpg|left|]]
 
Вам запрещено изменять защиту статьи. Edit Создать редактором

Обратите внимание, что все добавления и изменения текста статьи рассматриваются как выпущенные на условиях лицензии Public Domain (см. Department of Theoretical and Applied Mechanics:Авторские права). Если вы не хотите, чтобы ваши тексты свободно распространялись и редактировались любым желающим, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого.
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛЫ, ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ!

To protect the wiki against automated edit spam, we kindly ask you to solve the following CAPTCHA:

Отменить | Справка по редактированию  (в новом окне)