Динамика поступательного движения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ЗАКОНЫ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ

Цель работы

Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения.

 

Приборы и принадлежности

Комплекс ЛКМ-1.

 

Метод измерений

С помощью машины Атвуда определяют характер движения грузов от их масс.

2.4 Подготовка к работе

 

В ходе самостоятельной подготовки к выполнению лабораторной работы студенты знакомятся с теоретической частью (п.2.5) настоящего методического указания. Кроме того, ими подготавливается бланк отчета по лабораторной работе, содержащий титульный лист (приложение А), цель работы (п.2.1), краткое описание экспериментального оборудования (п.2.2) и письменные ответы на контрольные вопросы (2.8) с использованием теоретической части (п.2.5) и рекомендуемой литературы (п.2.9).

 

Теоретическая часть

Динамика поступательного движения

С помощью машины Атвуда определяют характер движения грузов. изучают зависимость ускорения системы грузов от их масс, определяют ускорение свободного падения.

Ускорение грузов определяют по времени t поворота шкива на определенный угол j. Угловое ускорение шкива

. (2.1)

Ускорение грузов

, (2.2)

где R = 30 мм – радиус большого шкива стойки.

На перекинутую через шкив нить подвешивают два наборных груза разной массой. Легкий груз опускают и удерживают прижатым к основанию установки. Поворачивая шкив, устанавливают щель в зазоре фотодатчика (рисунок 2.3; на панели ИСМ-3 гаснут индикаторы схем «ПУСК» и «СТОП»). Отпускают груз и фиксируют первое после начала движения показание таймера. Если тумблер «2/1» в положении «1», это показание даст время одного оборота шкива (), если тумблер в положении «2», показание даст время двух полных оборотов шкива (). Рекомендуется режим «ОДНОКР».

Из кинематики равнопеременного движения

, (2.3)

(2.4)

следует критерий равнопеременности движения:

. (2.5)

Ускорение свободного падения найдем, используя второй закон Ньютона, для двух грузов разной массы, подвешенных на нити, перекинутой через блок:

, (2.6)

где m₁ – масса тяжелого груза;

m₂ – масса легкого груза.