При проверке этого закона необходимо, чтобы движущаяся масса оставалась
постоянной, а величина действующей силы изменялась. Это можно осуществить, перекладывая перегрузки m1 и m2 с одного груза на другой.
Сила, приводящая систему в движение, равна разности весов левого и правого тел. Если оба перегрузка находятся на левом теле, то:
(5)
Если меньший перегрузок (m2) переложить на правое тело, то:
(6)
Для двух различных случаев на основании второго закона Ньютона получим:
и
(7)
и
Откуда:
(8)
При измерении на левый груз кладут оба перегрузка m1 и m2 и находят 5 раз h1 и t1. Перекладывают меньший перегрузок на правый груз и повторяют измерения. Проверяют соотношения (8).
Теоретическая часть.Машина Атвуда. Два груза массами m 1и m 2 (где m 1> m 2) привязаны к концам капроновой нити, перекинутой через вал (полый цилиндр) массы m', радиуса r. Ось вала горизонтальна. Высотападения грузов h.
−ускорение грузов.
Перед ударом груза m 1 о пол:
· − время движения грузов.
· − модуль мгновенной скорости грузов.
|
|
· − максимальная скорость движения грузов.
· ; − модули импульсов грузов.
· − модуль максимального импульса груза 1.
· ; − кинетические энергии грузов.
· − максимальная кинетическая энергия груза 1.
· − средняя скорость грузов.
· , ) – мощности силы тяжести грузов.
· ; − модули натяжения нити.
· − натяжение нити.
· − момент силы тяжести грузов.
· − быстрота изменения скорости, скорость изменения импульса, мгновенной мощности силы тяжести, кинетической энергии, высоты падения в зависимости от времени.
· ; ; ; ; − угловая скорость, угловое ускорение, нормальное ускорение, касательное ускорение, число оборотов вала.
· К В − кинетическая энергия вращения вала, где момент инерции вала .
· − максимальное значение кинетической энергии вращения вала.
· − момент импульса вращения вала.
· − модуль максимального импульса вращения вала.
· − максимальная мощность вращения вала.
· = ε; ε = 0; n = 2 = 2 ; τ = 0; = ω − производные угловой скорости, углового ускорения, нормального ускорения, касательного ускорения, угла поворота вала.
· в~ J ε2 t = m'a υ = N − скорость изменения кинетической энергии вращения вала.
· в = −скорость момента импульса вращения вала.
· модуль мощности вращения вала.
· = − скорость изменения мощности вращения вала.
Вопросы.Пример 1 .Машина Атвуда. Блок – тонкостенный цилиндр. Проводили два опыта. Во сколько раз изменятся значения определяемых параметров груза m 1 перед ударом о пол, если во втором опыте тангенциальное ускорение вала ↑ 2, высота h ↑ 8? Не меняются (=): m' =, r =, m1 =, m 2 ~.
|
|
Ответы: груз − υ ↑ 4; t ↑ 2; р 1 ↑ 4; K 1 ↑ 16; P 1 ↑ 4; N ↑ 8; M ↑ 2; блок – Ј = const; ε ↑ 2, ω ' ↑ 4; ↑ 16; φ ' ↑ 8; K' В ↑ 16; L' ↑ 4; N' ↑ 4.
Д. Блок и груз. Задаваемые параметры . Запишите изменения максимальных значений определяемых параметров движения падающего груза: 𝑎, υ, р, Р, К, , , , ,
Д. Блок и груз. Задаваемые параметры Запишите изменения максимальных значений определяемых параметров вращательного движения блока: 𝑎, ε, , , , , , , , L, , КВ, M, N, ,