Лабораторное задание. Маятник Обербека (рис. 1) состоит из насаженных на одну ось двух шкивов разных диаметров d1 и d2 и крестовины

Маятник Обербека (рис. 1) состоит из насаженных на одну ось двух шкивов разных диаметров d₁ и d₂ и крестовины, на которой закреплены гири (1, 2, 3, 4), на один из шкивов намотана нить, к концу которой прикреплен груз массой m.

Рис. 1.

Если груз отпустить, то он приведет в ускоренное движение шкив и крестовину. При ускоренном движении груза m вниз сила натяжения нити будет:

, (22)

где - ускорение свободного падения (), а - линейное ускорение груза, численно равное тангенциальном ускорению точек поверхности шкива, из которого сматывается нить.

Сила, которая создает крутящий момент, численно равна и противоположно направленное силе натяжения и приложена к ободу шкива. Плечом этой силы есть половина диаметра d шкива, т.е. радиус шкива. Следовательно, крутящий момент

(23)

Если учесть пройденный ускоренно падающим грузом путь

, то

а угловое ускорение вращающихся частей, на основании формулы (15) будет

(24)

Крутящий момент с учетом соотношения (24) будет иметь вид:

(25)

В этом выражении величина , поэтому можно считать, что

(26)

Из основного закона динамики вращательного движения

(27)

А если подставить выражение (24), то получим:

. (28)

Поиск по сайту: