Kinematyka ruchu obrotowego bryły sztywnej
PrzyrzÄ…dy:
1. PrzyrzÄ…d do badania ruchu obrotowego , z trzema szpulami do nawijania linki,
o średnicach: d1 = 23,4 mm , d2 = 33,6 mm , d3 = 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. Zapoznać się z instrukcją obsługi stopera używanego w ćwiczeniu, znajdującą się na
stole ćwiczeniowym.
2. Umieścić obciążniki na trzpieniach znajdujących się w tarczy, zgodnie z instrukcjami
prowadzącego zajęcia.
3. Wyznaczyć masę ciężarka m .
4. 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.
5. 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.
6. Zwolnić tarczę, włączając jednocześnie stoper. Dokonać pomiaru czasu, w którym
tarcza obróci siÄ™ o kÄ…t Ä… = 2Ä„ Å" n (n = 1,2,3,4,5,6). Zatrzymać stoper i tarczÄ™.
Odczytać wszystkie zmierzone czasy t .
7. Powtórzyć dwukrotnie czynności opisane w punktach 4-6.
2
8. Obliczyć wartości średnie czasów obrotu tarczy t , ich kwadraty t oraz międzyczasy
"tn = tn - tn-1  czasy trwania poszczególnych obrotów tarczy.
9. Obliczyć czasy
"tn
tÉn = tn-1 + ,
2
które upłynęły do momentu odpowiadającego połowie n-tego obrotu tarczy oraz
Å›rednie prÄ™dkoÅ›ci kÄ…towe É podczas tych obrotów:
"Ä…n
Én = .
"tn
10. Powtórzyć czynności opisane w punktach 5-9 dla czterech innych zestawów
obciążników, ciężarków i szpul na które nawijana jest linka  zgodnie z instrukcjami
prowadzącego zajęcia.
11. Na jednym wykresie przedstawić zależności kąta obrotu od czasu ą(t ) dla wszystkich
badanych przypadków. Nanieść na wykres linie trendu.
2
12. Na jednym wykresie przedstawić zależności kąta obrotu od kwadratu czasu ą(t ) dla
wszystkich badanych przypadków. Metodą regresji liniowej wyznaczyć dla każdego z
nich wartość przyspieszenia kÄ…towego µ :
2
1
Ä… = µ Å"t
2
y = a Å" x + b
13. Na jednym wykresie przedstawić zależności średniej prędkości kątowej od czasu
É (tÉ ) dla wszystkich badanych przypadków. MetodÄ… regresji liniowej wyznaczyć dla
każdego z nich wartość przyspieszenia kÄ…towego µ :
É = µ Å"tÉ
y = a Å" x + b
14. Porównać wartości przyspieszeń kątowych wyznaczonych w punktach 12 i 13 dla
poszczególnych badanych przypadków.
Tabela pomiarowa:
ilość obciążników: N = ... masa ciężarka: m = ... kg promień szpuli: r = ... m
2
ti tÉ
n Ä… t "Ä… "t É
t
[rad] [s] [s] [s2] [rad] [s] [s] [rad/s]
0
0 0 0 0 0
0
1
2
3
4
5
6
Uwaga: należy skopiować tę tabelę pięciokrotnie.