«Физика» кафедрасы «Механика» пәні бойынша зертханалық жұмыс орындауға арналған
жүктеу/скачать 1,48 Mb.
|
мехЗертханалық жұмыс23-12
| Қондырғының сипаттамасы
Баллистикалық маятнигінің жұмыс істеу негіздері: ҒРМ – 09 (8.1, 8.2 – сурет) снарядтың ұшу жылдамдығын анықтауға арналған. Массасы m снаряд ату тетігіне 7 қойылады. Айналмалы маятникті бұрыштық 8 шкаланың 00 – сәйкестендіріледі. Жылжымалы жүктер 11 белгілі ара қашықтықта бекітіледі. Тетіктен атылған снаряд жылдамдығымен ұшып келіп 10 табақшаға бекітілген пластилинге жабысады да, маятникті a бұрышына ауытқытады. Маятникті тоқтатып, қайтадан сол ауытқыған a бұрышына бұрып, миллисекундомерді 15 қосып, маятникті өз бетінше тербелуге жібереміз. Индикатордың сол бетінде көрсетілген тербелу санын оң бетінен тербелу уақытын жазып аламыз. Айналмалы баллистикалық маятник: 1 – табаны 2 – орнықты реттеуге арналған аяқшалар 3 – құралдың ұстыны 4,5,6 – жоғарғы, төменгі, ортадағы кронштейндер 7 – снаряд ату тетігі 8 – бұрыштық шкала 9 – фотоэлектрлік тетік 10 – пластилин толтырылған табақша 11 – жылжымалы жүктер 12 – біліктер 13 – болат сым 14 – сымға бекітілген (водилка) 15 – ҒРМ – 14 универсалды миллисекундомер. Снарядтың ұшу жылдамдығын анықтаудың физикалық негіздері Ұшып келіп пластилинге жабысқан снаряд айналмалы маятникті ауытқытады. Импульс моментінің сақталу заңына сәйкес мына теңдеуді жазамыз: (8.1) мұндағы снарядтың импульс моменті, m снаряд массасы u - снарядтың пластилинге жабысқан кездегі жылдамдығы, r – жабысқан снарядтың айналу өсіне дейінгі ара қашықтық, - снаряд жабысқандағы маятниктің импульс моменті, - айналмалы маятниктің айналмалы жүктерінің өстен ара қашықтығындағы инерция моменті. J – жылжымалы жүктерсіз маятниктің инерция моменті, М – жылжымалы жүктің массасы, R – жылжымалы жүктің центірінен айналу өсіне дейінгі ара қашықтық, w – снарядтың соғылу нәтижесінде пайда болған маятниктің бұрыштық жылдамдығы. Жоғарыдағы анықтамаларды ескере отырып 8.1 – ші теңдеуді түрлендіріп жазамыз: (8.2) Энергияның сақталу заңына сәйкес маятниктің айнымалы кинетикалық энергиясы оның a бұрышқа бұрылған кездегі сымның бұрылу потенциялдық энергиясына тең болады: (8.3) мұндағы - алғашқы ауытқу кезіндегі маятниктің айналмалы қозғалысының кинетикалық энергиясы, - сымның бұрылу потенциалдық энергиясы , D – сымның бұрылу кездегі қаттылығы, a - маятниктің ең үлкен ауытқу бұрышы. (8.1), (8.2) және (8.3) теңдеулерден снарядтың жылдамдығын табамыз: (8.4) Мұндағы D және J белгісіздерін жою үшін, маятникті a бұрышына бұрғандағы алған тербелістердің периодтарын анықтаймыз: (8.5) Т1 – маятниктің жылжымалы жүктің R1 жағдайдағы периоды (8.6) Т2 – маятниктің жылжымалы жүк жағдайдағы периоды (8.5) пен (8.6) формулаларынан: (8.7) 8.5 – формуладан: (8.8) (8.7), (8.8) және (8.4) формуладан снарядтың жылдамдығын табамыз: (8.9) мұндағы: m – снаряд массасы, M – жылжымалы жүк массасы, a - маятниктің үлкен ауытқуы, – жабысқан снаряд центірінен айналу өсіне дейінгі ара қашықтық, R1 – жылжымалы жүктің центірінен айналу өсіне дейінгі, бірінші жағдайдағы ара қашықтығы, R2 жылжымалы жүктің центірінен айналу өсіне дейінгі, екінші жағдайдағы ара қашықтық, Т1 – маятниктің жылжымалы жүгі R1 жағдайындағы тербелу периоды, Т2 – маятниктің жылжымалы жүгі R2 жағдайдағы тербелу периоды. жүктеу/скачать 1,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|