Отчет по лабораторной работе №2
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ КИНЕМАТИКИ И ДИМАНИМИ
ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
НА МАШИНЕ АТВУДА
Преподаватель
Студент
Нижний Тагил
Введение. Основные законы кинематики и диманимики могут быть проверены опытным путем на машине Атвуда. Машина Атвуда состоит из вертикальной штанги со шкалой, сверху которой установлен легкий блок, укрепленный на подшипниках, способный вращаться с незначительным трением. Через блок перекинута тонкая капроновая нить с прикрепленными грузами одинаковых масс m.
Рассмотрим движение системы состоящей из двух грузов массой m, перегрузков m1 , m2, m3 и блока радиусом r с моментом инерции У.
Если грузы одинаковы, то потенциальная энергия системы не зависит от их высоты, так как убыль потенциальной энергии одного груза приводит к эквивалентному возрастанию потенциальной энергии другого. Следовательно, когда грузы различны, изменение потенциальной энергии системы определяется положением перегрузка массой m1.
|
|
Пусть правый груз опустился на расстояние h. Тогда изменение потенциальной энергии системы равно:
1= m1gh. (1)
Потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения (работой по преодолению сил трения пренебрегаем):
1 (2)
где , — угловая скорость вращения, — линейная скорость. Подставляя значения в (2) получим:
(3)
Если пренебречь моментом инерции блока, формула (3) примет вид:
(4)