04, Cw4-2 - Wyznaczanie momentu bezwladnosci wahadla Maxwella, Jacek Konikowski


Ćwiczenie nr 4

Temat : Wyznaczanie momentu bezwładności wahadła Maxwella

Cel ćwiczenia

Utrwalenie wiadomości o zasadzie zachowania energi mechanicznej z uwzględnieniem energii ruchu obrotowego , poznanie jednej z metod doświadczalnych wyznaczania momentu bezwładności.

Definicja momentu bezwładności (tw. Steinera )

Momentem bezwładności bryły nazywamy sumę iloczynów mas poszczególnych jej elementów i ich kwadratów odległości od osi obrotu.

I = m1r1 2 + m2r2 2 + ....... + mnrn 2

Moment bezwładności ciała względem dowolnej osi jest równy momentowi bezwładności względem osi do niej równoległej i przechodzącej przez środek masy Ixc zwiększonemu o iloczyn masy ciała przez kwadrat odległości „a” między tymi osiami.

Ix = Ixc + ma2

Zasada zachowania energii mechanicznej.

W przypadku ruchu , podczas którego na punkt materialny działa wyłącznie siła ciężkości , a ta z kolei jest równa różnicy energii potencjalnej położenia początkowego i końcowego , a więc zachodzi równość :

EkB - EkA = EpA - EpB

a z tąd wynika , że suma energii kinetycznej i potencjalnej punktu materialnego poruszającego się w polu potencjalnym , nazwana energią mechaniczną ma wartość stałą :

EkA + EpA = EkB + EpB = const.

Stwierdzenie to wyraża zasadę zachowania energii mechanicznej stanowiącej szczególny przypadek ogólnej zasady zachowania energii.

Wyprowadzenie wzoru roboczego na bazie punktu 2 ( zasada zachowania energii mechanicznej.

Energia kinetyczna wahadła wynosi :

- w ruchu postępowym : 0,5mV 2

- w ruchu obrotowym : 0,5I

Energia potencjalna wynosi więc : V=r

mgh = 0,5mV 2 + 0,5I 2 (1)

Prędkość opadania krążka :

V= gt =

Do wzoru (1) wstawiamy wartości V i oraz obliczamy moment bezwładności I

I=

Schemat przedstawiający ćwiczenie

W punkcie A energia potencjalna

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
krążka Maxwella wynosi EpA=mgh .

0x08 graphic
A Gdy krążek zaczyna się staczać to

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
energia potencjalna maleje a kinety-

czna wzrasta . W dowolnym punkcie B

energia potencjalna wynosi zero,nato-

h miast kinetyczna Ek=0,5I 2+0,5mV 2

0x08 graphic
B

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Cw4-2 - Wyznaczanie momentu bezwladnosci wahadla Maxwella, Jacek Konikowski
Cw 4 - Wyznaczanie momentu bezwladnosci wahadla Maxwella, Jacek Konikowski
Cw 4 - Wyznaczanie momentu bezwladnosci wahadla Maxwella, studia
Wyznaczanie momentu bezwładności brył za pomocą drgań skrętn (2), Wyznaczanie przyśpieszania ziemski
01 Wyznaczanie momentu bezwładności ciał metodą wahadła fizycznego i sprawdzenie twierdzenia Steiner
Wyznaczanie momentu bezwladnosci bryly za pomoca wahadla torsyjego(2), Transport UTP, semestr 1, ffi
WYZNACZANIE MOMENTU BEZWŁADNOŚCI CIAŁ METODĄ WAHADŁA FIZYCZNEGO GRAWITACYJNEGO I SPRAWDZANIE TWIERDZ
Wyznaczanie momentu bezwładności bryły za pomocą wahadła torsyjego doc
wyznaczanie momentu bezwładności - ściąga, Fizyka
Wyznaczanie momentu bezwładności brył nieregularnych, Pollub MiBM, fizyka sprawozdania
Wyznaczanie momentu bezwładności brył za pomocą drgań skrę(1 (2), Sprawozdania - Fizyka
Lab4, Wyznaczanie momentu bezwładności
Wyznaczanie momentu bezwladnosci, Cwiczenie 01 c, Politechnika Wrocławska
Wyznaczanie momentu bezwładności brył, Sprawozdania - Fizyka
Wyznaczanie momentu bezwladnosci, 08, POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI_
Wyznaczanie momentu bezwladnosci, 08, POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI_

więcej podobnych podstron