Badanie dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej
PrzyrzÄ…dy:
1. Przyrząd do badania ruchu obrotowego, z trzema bębnami do nawijania linki o
Å›rednicach: d1 =ð 23.4 mm , d2 =ð 33.6 mm, d3 =ð 45.6 mm .
2. Obciążniki tarczy obrotowej.
3. Zestaw ciężarków z haczykami.
4. Linka
5. Stoper.
Uwaga: PrzyrzÄ…d do badania ruchu obrotowego jest urzÄ…dzeniem
delikatnym. Ćwiczenia wykonujemy z dużą ostrożnością  tak, by nie
uszkodzić przyrządu. W szczególności tarczę należy zatrzymywać
chwytajÄ…c delikatnie za podstawÄ™ szpul do nawijania linki.
Przebieg pomiarów:
1. Umieścić obciążniki na trzpieniach znajdujących się w tarczy, zgodnie z instrukcjami
prowadzącego zajęcia.
2. Wyznaczyć masę ciężarka m .
3. Obrócić tarczę tak, aby znacznik umieszczony na jej brzegu znalazł się na wprost
bloczka. Do jednego z końców linki podwiesić ciężarek. Linkę przewiesić przez
bloczek i zaczepić jej drugi koniec do uchwytu znajdującego się przy szpuli o
najmniejszej średnicy.
4. Nawinąć linkę na szpulę wykonując sześciokrotnie pełen obrót tarczy w kierunku
zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Zwrócić uwagę, aby linka nawijała
się na krążek tworząc pojedynczą warstwę oraz nie dotykała stołu poniżej bloczka.
5. Zwolnić tarczę, włączając jednocześnie stoper. Dokonać pomiaru czasu t sześciu
pełnych obrotów tarczy.
6. Powtórzyć czterokrotnie czynności opisane w punktach 3-5. Obliczyć wartość średnią
czasu obrotu tarczy t .
7. Z równań:
2
1
að =ð eðt , N =ð m(g -ðeðr) i MN =ð rN ,
2
obliczyć przyspieszenie kÄ…towe eð , siÅ‚Ä™ naprężenia linki N oraz moment siÅ‚y
naprężenia linki M . Obliczyć również ciężar ciężarka Q .
N
8. Powtórzyć czynności opisane w punktach 2-7 dla dwóch pozostałych bębnów na które
nawijana jest linka oraz innych mas ciężarków napinających linkę, zgodnie z
instrukcjami prowadzącego zajęcia.
9. Powtórzyć czynności opisane w punktach 2-8 dla innego układu obciążników na
trzpieniach, zgodnie z instrukcjami prowadzącego zajęcia.
10. Przedstawić na jednym wykresie zależność wartoÅ›ci przyspieszenia kÄ…towego eð od
przyłożonego momentu siły M dla obu badanych przypadków. Dla każdego z nich,
N
metodą regresji liniowej wyznaczyć moment bezwładności tarczy wraz z ciężarkami
I0 oraz wypadkowy moment sił oporu:
1 MT
eð =ð M -ð
I0 N I0
y =ð a x +ð b ,
11. Sformułować wnioski.
Tabela pomiarowa:
Masa Promień Kąt Czas Czas Przyspieszenie Naprężenie Moment Moment Ciężar
ciężarka bębna obrotu obrotu średni kątowe linki siły N bezwładności ciężarka
m að ti eð Q
r M I0
t N
N
[kg] [m] [rad] [s] [s] [rad/s2] [N] [N·m] [kg·m2] [N]
Uwaga: należy skopiować tę tabelę dwukrotnie.