IMAG0603

Wg+mg

|<yi. 11V Sjl) d/ialajfte na ciężarki i bloczek w maszynie Atwoodi

Sity napraniu nici 7*j i T₂ działają prostopadle do promienia r bloczkai Wytwarzaj wypadkowy moment siły równy (7J    który będzie obraca/

kflftek / przyśpieiłenitm kilowym r. Zgodnie z II prawem Newtona dla ruchu obrotowego (36 Jj otrzymuje się równanie:

(rg-r,)'r"J-r    (36.10)

t*o wstawieniu do wjofU (36.10) /ali7nośa pomiędzy przyśpieszeniem liniowym i kitowym otrrymuje się /ależiunlć:

„ „ J

(Tj -7J)«*7 a    (36,11)

r

Wylk łojęi 1\ i T_} tr wzorów (36.8), (J&,9) j wstawiając do w /oru (36.11), otrzymuje vu; WH,w.’nit na prtyspiev/enie w ruchu ciężarków w maszynie Atwooda.

nt’g

*^m~J-------    (36.12)

, +2Ał + m r

/ aiulin wyoru (3r». 12) wynika, /e dla m U prryspirsjenie u lest znaouur nuuettw »xt pr f upie\/enia uernsJoegnjr takt ten pozwala na łatwiejszy. w Mil do ponuaro przyśpieszenia przy spadku swfófcodfiytn, pomiar przy spieszenia układu pr/.\ stosunkowo niewielkiej w wokowi pmrzfdu Atwood*.

Ot nry manie dokładnych wymków kst uisdeZiikMtr od doidadmch pom«#w Ctt$u |w.eproH‘ailzimych z. mewi-. kmo niepewiHweurm. Abv to miągnąc,» doświadczeniu ratfusouamielektroniczne mierniki czasu

Podczas przeprowadzania ćwiczenia dokonuje się pomiaru przyśpieszenia a_t co pozwala na wyznaczenie momentu bezwładności bloczka K:

(36.13)

a

Przyśpieszenie a wyznaczamy, mierząc czas i, w którym ciężarki pokonują stałą drogę S. Ponieważ ciężarki rozpoczynają ruch bez prędkości początkowej, przyśpieszenie a wyznaczamy z zależności;

2 S

<j = —5—    (36.14)

/

Umieszczając na osi bloczka dodatkowe ciało (w ćwiczeniu metalów) pierścień), korzystając z wyprowadzonych zależności, można wyznaczyć moment bezwładności f_c będący sumą momentu bezwładności bloczka J_lt i dodatkowego ciała l_h:

(36.15)

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie /j, momentu bezwładności metalowego pierścienia dodatkowo umieszczonego nu osi bloczka. Szukany moment bezwładności jest równy różnicy 7, momentu bezwładności całego układu bloczka razem z pierścieniem i J_u momentu bezwładności samego bloczka:

(36.16)

36.2. Opis układu pomiarowego

Do sterowania maszyną Atwoodu służy elektroniczny blok zasilająco-pomia-rowy „Polydigit 1", sprzężony z elektromagnesem wywalającym ruch ciężarków oraz z dwoma fotokomórkami. Dzięki temu pomiar czatU spadku ciężarków na określonej drodze odbywa się elektronicznie. Blok „Polydigit I’ jest wyposażony w sześć dwupozyc yjnyrh przycisków. W ćwiczeniu uży wane są tylko cztery i ntch (opis od lewe) do prawej):

•    włącznik bloku

•    czerwony, opisany „Nuli" - służy do zerowania zegara

•    opisany „1000 Hz” określa dokładność zegara, pode /as wykdlUOll po miarów musi być Malt wciśnięty

•    opisany „Mcaten” służy do sterowania dfltironugłiNirB, w górnej pozycji elektromagnes jest włączony, a w dolnej wyłączony,

Ciężark iAiB mają jednakową w.r.ę Af, Na ciężarek B mogą być nakładane dodatkowe ciężarki o znanej masur m. Przed każdym pomiarem ciężarek A utrzymywany ie*t przez elektromagnes. Wciśnięcie przycisku wyłączającego prąd płynący przez eidrj rom*gne* powoduje rozpoczęcie ruchu ciężarków, jeżeli oa ciężarek B nałożony