ТҰТАС ДӨҢГЕЛЕКТІҢ ИНЕРЦИЯ МОМЕНТІ МЕН

ТІРЕУДЕГІ ҮЙКЕЛІС КҮШІН АНЫҚТАУ

 

ҚАЖЕТТІ ҚҰРАЛ -ЖАБДЫҚТАР: тәжірибелік қондырғы, масштабты сызғыш, штангенциркуль, секундомер, жіпке ілінген жүктер

 

1.5.1 ҚЫСҚАША ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ

 

Тұтас дөңгелектің инерция моменті мен валдың тіреуге түсірген

үйкеліс күшін 1.5.1-суретте көрсетілген қондырғының көмегімен анықтауға болады.

Құрал валға орнатылған тұтас дөңгелектен тұрады. Вал және шарикті подшипниктерге бекітілген. жүктің көмегімен дөңгелек айналмалы қозғалысқа түседі. жүк қандай-да бір биіктікте потенциялық энергияға ие болады, мұндағы - жүктің массасы. Егер жүкке құлауға мүмкіндік берсек, онда потенциялық энергия жүктің ілгерлемелі қозғалысының кинетикалық энергиясы мен құралдың айналмалы қозғалысының кинетикалық энергиясына айналады.

және тіреудің үйкеліс күшін жеңуге арналған жұмысқа тең. Энергияның сақталу заңы бойынша

(1.5.1)

мұндағы - үйкеліс күші.

Жүктің қозғалысы – алғашқы жылдамдығы нольге тең бірқалыпты үдемелі қозғалыс, сондықтан үдеу мен жылдамдық сәйкесінше мынаған тең:

(1.5.2)

мұндағы - биіктіктен жүктің құлау уақыты.

Тұтас дөңгелектің бұрыштық жылдамдығын мына теңдеумен анықтаймыз

(1.5.3)

мұндағы - валдың радиусы.

Үйкеліс күшін мына түрде анықтаймыз. Дөңгелек инерция арқылы айнала отырып, жүкті биіктікке көтереді және биіктіктегі жүктің потенциалық энергиясы -ге тең. Жүктің көтерілген кездегі потенциялық энергиясының азаюы және тіреулердегі үйкеліс күшін жеңуге арналған жұмысқа тең.

(1.5.4)

осыдан

(1.5.5)

(1.5.1) теңдеуге және -дің мәндерін қоя отырып, (1.5.2), (1.5.3) және (1.5.5) теңдеулерден тұтас дөңгелектің инерция моментін анықтайтын қорытқы теңдеуді аламыз:

(1.5.6)

 

1.5.2 ҚОНДЫРҒЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ ЖӘНЕ ЖҰМЫСТЫҢ

ОРЫНДАЛУ ТӘРТІБІ

 
 

 


1. валға жіпті ораймыз және жүкті биіктікке көтереміз.

2. Жүктің биіктіктен құлау уақытын секундомердің көмегімен

анықтаймыз.

3. Жүктің түскеннен кейінгі қайта көтерілу биіктігін -ні өлшеп аламыз.

4. - валдың радиусын өлшеп, (1.5.5) және (1.5.6) теңдеулер арқылы

тұтас дөңгелектің инерция моменті мен тіреудегі үйкеліс күшін анықтаймыз..

5. Алынған нәтижелерді кестеге толтырамыз:

1-кесте

№
1.          
2.          
3.          
Орташа мән.          

 

Алынған нәтижелерді өңдеп, қателікті анықтаңыздар.

 

1.5.3 БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

 

1. Механикадағы жұмыс дегеніміз не?

2. Әртүрлі жағдайларды жұмыс қалай өрнектеледі?

3. Айналмалы қозғалыс кезіндегі жұмыс қалай өрнектеледі?

4. Дененің потенциалық және кинетикалық энергиясы дегеніміз не?

5. Механикадағы сақталу заңының теңдеуі?

6. Қатты дененің инерция моменті дегеніміз не? Инерция моментінің сан

мәні неге байланысты?

7. Ілгерлемелі, айналмалы қозғалыстардағы дененің кинетикалық

энергиясы қалай өрнектеледі?

8. Үйкеліс күші дегеніміз не? Үйкеліс күшінің табиғаты қандай?

9. Денелер арасындағы үйкеліс күші неге байланысты?