На лицевой панели блока управления расположены следующие элементы: клавишей «СЕТЬ», «СБРОС», «СТОП», а также ручка потенциометра «РЕГ. СКОРОСТИ». Внимание! Перед включением прибора в сеть обязательно вывести ручку регулятора скорости в крайнее левое положение! Нажатие клавиши «СЕТЬ» вызывает включение питающего напряжения. При этом должны светиться цифровые индикаторы на панели блока управления и лампочки фотоэлектрических датчиков. Медленно вращая ручку потенциометра «РЕГ. СКОРОСТИ», проверить работает ли электродвигатель и отклоняется ли стрелка прибора для измерения числа оборотов. Перемещая грузик, установить рычаг 11 гироскопа в горизонтальное положение.
Плавно (в течение 1.5-2 мин) вращая ручку потенциометра установить скорость вращения электродвигателя 6000 об/мин. Отметив предварительно начальное положение грузика (при котором нет прецессии), переместить его на 2 см от положения равновесия. При этом ось гироскопа начнет равномерно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Нажать клавишу «СБРОС», затем, после поворота оси на угол не менее 30°, нажать клавишу «СТОП» и записать показания индикаторов: и . Нажимая снова клавишу «СБРОС», повторить 4-5 раз измерения при тех же скорости вращения электродвигателя и положении грузика. Рассчитать угловую скорость прецессии . Перемещая грузика последовательно на 2 см, провести измерения скорости прецессии при различных значениях момента силы М, величина которого рассчитывается по формуле
|
|
где m,— масса грузика, - смешение грузика по горизонтальной оси относительно положения равновесия. Для каждого положения грузика рассчитать угловую скорость прецессии , момент силы М и, используя формулу (2.3), момент инерции ротора электродвигателя с диском.
Технические данные установки:
• время запуска гироскопа 2 мин
• масса перемещаемого груза 375 г
• погрешность измерения времени не более с
• погрешность измерения скорости вращения двигателя не более 2.5%
Контрольные вопросы
1. Сформулировать основной закон динамики вращательного движения.
2. Что такое гироскоп, какое движение называют прецессией?
3. Вывести формулу для угловой скорости прецессии.
4 Как изменится движение гироскопа, если изменить направление внешней силы, действующей на ось, на противоположное?
5 Как по измеренному значению угловой скорости прецессии определить момент инерции гироскопа?