На машине Атвуда

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)