51481

Динамика вращательного движения вокруг горизонтальной оси

Лабораторная работа

Физика

Система состоящая из диска массой m и радиуса R с прикрепленными к нему тонкими стержнями общей массой m может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Через обод на диске переброшена тонкая невесомая нерастяжимая нить к концам которой привязаны грузы массой каждый. На ободе диска прикреплен шарик массой пренебрежимо малого размера. На какой наибольший угол повернётся система если на один из висящих на нити грузов положить перегрузок массой .

Русский

2015-01-19

263 KB

7 чел.

Министерство образования  РБ

Учреждение образования

«Брестский государственный технический университет»

Кафедра физики

Типовой расчёт №2

«Динамика вращательного движения»

Выполнил

студент 1 курса

группы АС-20

Зарубин Владимир

Проверила

Щербаченко Л.П.

Брест 2004

Система, состоящая из диска массой m, и радиуса R, с прикрепленными к нему тонкими стержнями, общей массой m, может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Через обод на диске переброшена тонкая невесомая, нерастяжимая нить, к концам которой привязаны грузы массой  каждый. На ободе диска прикреплен шарик массой  пренебрежимо малого размера. В начальный момент времени система находится в равновесии.

m=1кг, =1кг, =1кг, =0,01кг, H=1м, , k=0,5, , =0,5кг, R=0,5м

Задание 1. На какой наибольший угол повернётся система, если на один из висящих на нити грузов положить перегрузок массой . Нить по блоку не проскальзывает.

1)

    

    

    т.к.     то

   

   ,

   

     

     

     

- центр масс по оси OX

- центр масс по оси OY

=-0,0664м

=4,5кг

     

По закону сохранения энергии:

т.к. при

, записываем

 

 

2) Найдём момент инерции системы

 

 

По закону сохранения энергии

 при

Для нахождения углового ускорения запишем основное уравнение динамики вращательного движения:

 где  - момент отдельно приложенных сил

Т.к.

левое тело

правое тело

Силы  и  представляем в основе уравнения динамики:

Из 2-го закона Ньютона:

3) На какой наибольший угол отклонится система находящаяся в положении равновесия (без перегрузка), если в нее под углом  попадает шарик массой  со скоростью V и прилипает к шарику той же массы. Какое количество теплоты выделится при ударе.

Пуля ударившись и прилипившись двигается со всей системой со скоростью (угловой)

Теперь ищем максимальный угол отклонения и   ищем новый центр масс

центр масс по оси OY

    центр масс по оси OX

Из закона сохранения энергии:

, т.к.

       

      

                    

   


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42529. Ток в вакууме. Методическое указание к выполнению лабораторной работы 712 KB
  Условие вылета электрона из металла: 4 Термоэлектронная эмиссия лежит в основе получения электрического тока в вакууме и устройства вакуумных электронных ламп. Если же катод К соединённый с отрицательным полюсом анодной батареи Ба раскалить при помощи добавочной батареи накала Бнак до высокой температуры то миллиамперметр...
42530. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА 306.5 KB
  Энергия которую приобретает электрон при движении в электрическом поле с разностью потенциалов будет равна: 1 При включении тока в соленоиде его магнитное поле начинает действовать на электроны и отклонять их перпендикулярно к направлению вектора скорости электронов в каждый данный момент времени. Значение индукции и соответствующее ему значение тока...
42531. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА НА УСТАНОВКЕ С БИПРИЗМОЙ ФРЕНЕЛЯ 744.5 KB
  Бипризмы Френеля.1 показано что параллельно вершине бипризмы на расстоянии А от неё располагается щелевой источник света. Однако отклонения лучей на двух наклонных гранях бипризмы происходят в противоположных направлениях. В этой области выполняются все условия для интерференции и здесь в любой плоскости параллельной основанию бипризмы можно наблюдать интерференционную картину.
42532. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИФРАКЦИИ СВЕТА 583.5 KB
  Величина d= а b называется постоянной или периодом дифракционной решётки. Важной характеристикой дифракционной решётки является густота штриховки n число штрихов на единице длины решётки: n = 1 d м1 10 ...
42534. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ШАРОВ 274.5 KB
  Сцепление и сопротивление при качении тел по твёрдым поверхностям.Уравнения динамики и энергетического баланса при качении тел по наклонным поверхностям. Исследование столкновения стальных шариков при качении. Изучение законов динамики при качении тел по наклонным поверхностям; 2.
42535. Определение линейных и угловых скоростей и ускорений, моментов инерции, сил натяжения нитей. Исследование энергетического баланса 950.5 KB
  Уравнения кинематики и динамики. Исследование энергетического баланса. Опыты с диском Максвелла без дополнительного кольца. Опыты с диском Максвелла с дополнительным кольцом. Определение максимальной и средней сил натяжения при рывке нити...
42537. ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ И СПОСОБОВ ОСЛАБЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА 9.42 MB
  Шум представляет собой сочетание звуков, различных по частоте и интенсивности в частотном диапазоне 16-20000 Гц, не несущих полезной информации. В каждой точке пространства, в котором распространяются звуковые волны, давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени. При колебаниях частиц воздуха, вызванных прохождением звуковой волны, возникает избыточное (относительно атмосферного) давление, называемое звуковым давлением Р, Па