Наименование на работа: ОПРЕДЕЛЯНЕ НА време и енергия ШОК
Тема площ: Физика
Описание: Лаборатория по Физични принципи на механиката и лабораторни работи № FM5 ВРЕМЕ определение и енергийните нужди УДАР ЗА БЕЗОПАСНОСТ: Преди да включите електрическия кабел, за да проверите целостта на силата и земята. Цел: Да се учат от преразпределението на енергията от сблъсък органи, които определят момента на удара. Blow се нарича централна ако в момента на въздействието центрове за масово от сблъскващи органи са в синхрон. Има два ограничаващи случаи Shot абсолютно гъвкава и абсолютно нееластично.
Размер на файла: 2.35 MB
изтеглен на работа: 10 души.
Министерство на образованието
Федералната агенция ЗА ОБРАЗОВАНИЕ
Гоу VPO Рибинско Държавната въздухоплавателна
TECHNOLOGY ACADEMY PA Соловиева
Катедра по обща и приложна физика
Известно време и
ИЗИСКВАНИЯ ЗА БЕЗОПАСНОСТ:
Преди да включите електрическия теста за целостта на захранващи кабели, щепсели и заземяване.
Процедурата за включване на инсталацията: включете "Мрежа" ключ "Мрежа", желания режим превключвателите.
Процедурата за изключване: да донесе всички ключове в нулева позиция, изключете "Мрежа", изключете щепсела от контакта.
Цел: Да се учат от преразпределението на енергията от сблъсък органи, определяне на времето на въздействие.
Инструменти и оборудване: FP109M лаборатория единица, захранване UIP-2, волтметър BK7 -15.
1. Кратка теоретична информация
Volley нарича преходно взаимодействие на органите. Когато тялото на въздействието са деформирани, а точката на контакт има много значителни ударни сили F ф. на стойност, съответстваща на 4 октомври # 150; 10 юни N. За система от сблъсък органи, тези сили са вътрешни и не се променят общата инерция на системата, т.е. системата е затворена.
Процесът на сблъсък може да се раздели на две фази:
- от момента на контакт до приключване на сближаване органи.
По време на тази фаза, част от кинетичната енергия на телата преминава в потенциална енергия на деформация;
- обратен преход щам енергия за кинетичната енергия на телата.
Blow се нарича централно, ако в момента на въздействието центрове за масово от сблъскващи органи са в синхрон. Ако скоростите на телата са насочени от една и съща права линия, а след това го нарича директен удар.
Има две крайни случаи на инсулт # 150; абсолютно гъвкава и абсолютно нееластично.
Strike нарича абсолютно еластична, ако механичната енергия на тялото не влиза в другата, без механични форми на енергия. В този случай, кинетичната енергия на сблъскващите органи се движи изцяло или отчасти в еластичната енергия, а след това се връщат в тялото към първоначалната си форма, бутане помежду си. Потенциалната енергия на еластичната деформация отново се превръща в кинетична и тялото муха. Когато напълно еластична сблъсък на законите на опазване на механична енергия и скорост.
Напълно нееластичен въздействие характеризиращ се с това, че кинетичната енергия на органи напълно или частично се превръща в вътрешна енергия. След удара сблъскващи тела се движат със същата скорост.
Когато такъв сблъсък закона за запазване на инерцията, но механично спестяване на енергия закон не е доволен, защото част от механичната енергия се превръща в интериора. В този случай, по-общия закон за запазване на енергията # 150; механични и вътрешен. В реални ситуации, винаги има някаква комбинация от двете ограничаващи случаи.
Да разгледаме еластичен централната прав удар две топки и с масите и скоростите и, съответно (Фигура 1А).
Според закона за запазване на инерцията, ние имаме:
къде и # 150; скорост след въздействие на топки (1б).
Пишем израз на закона за запазване на енергията:
Помислете за устойчива топка изстрел тегло фиксирана стена. Маса >> стена и следователно
Когато стационарна стена и така
# 150; скорост стена остава постоянна, скоростта на топката променя посоката си към обратното.
За да се характеризира щифта е въведено понятието коефициент относителната скорост на възстановяване въздействие к.
където относителната скорост преди въздействието на топки,
относителната скорост на топките след удара.
коефициент на възстановяване е по стойности в интервала
В случай на движение напред на централните ПИН органи се извършва по линия х права. базовата точка вземем центъра на масата на второто тяло. Първото тяло се движи в тази система по отношение на скоростта. инерцията си е
след като удари общата инерция на системата е
Така, съотношението на възстановяване показва коя част на импулса на първото тяло, измерена в центъра на масата на второто тяло, се задържа от въздействието.
Стачката е абсолютно нееластично, а след това, след като удари двете тела се движат заедно и, следователно,
Ние повишаване на дясната страна на експресията (5) в квадрата и квадратния корен:
Коефициент на възстановяване квадратен посочва коя част от кинетичната енергия на първото тяло, измерена в центъра на масата на второто тяло, се губи в резултат на въздействие.
За перфектно еластично сблъсък на законите на опазване на импулс и енергия. те са в избраната координатна система има следния вид:
където # 150; скорост на втория центъра на масата на тялото при удар, измерена в центъра на тежестта на тялото на шок.
Решаването на уравнение (7), откриваме, че това в случай на перфектно еластично сблъсък се запазва относителната инерцията на първото тяло, а вторият тяло центъра на самата маса променя позицията си в пространството.
В лаборатория настройка използва топка суспендира от дължина L на неудължаващ прежда (Фигура 2). Потенциалната енергия на топката в равновесното положение приема за нула. Тъй като референтна височина ще се височината, на която е в центъра на масата на топката в това положение. След това, когато отклонение на топката под ъгъл. информирането му, където потенциалната енергия на теглото на топката. Ако топката е освободена, тя ще се премести в позицията на равновесие, и потенциалната му енергия се превръща в кинетична енергия. В равновесие, всички потенциалната енергия се превръща в кинетична топки, т.е.
където скоростта на топката, когато се преминава на равновесното положение.
Фигура 2 показва, че
След удря стената на топката отскочи до скоростта му ъгъл е равен на:
фактор за намаляване на относителната скорост на топката е равна на:
2. ОПИСАНИЕ НА ЛАБОРАТОРНИ ЕДИНИЦИ
Апарат за определяне на времето за въздействие включва:
# 150; универсално захранване,
# 150; волтметър BK7 -15
# 150; 109м устройство за автоматично фокусиране.
FP инструмент 109м # 150; Това трапезен устройство. На масивна основата 1 (Фигура 3) е подсилен с 2 кубически не го проби от 3 различни материали. Материали притежават различни еластични характеристики. Cube 3 разполага с голяма маса, тя служи като фиксирана стена за закрепване на топка. Кубът има способността да се превърне около оста си и да я фиксиране изправена перпендикулярна на посоката на удара. Въз основа на една фиксирана рейка 4. вал 5 е монтирана на конзола 6 неподвижно свързан с гредата 4. На стомана топката се суспендира от прът, който може да се отклонява от вертикална 0 # 150; 50 °. Ретенционно топката в положение на покой и стартиране се извършва на укрепване електромагнит 8. топка ъгъл отклонение на пръта 7 се определя по скала 9.
Въз основа на устройството изводи са разположени да се даде възможност на устройството да електрическата измервателна верига, както и ключ 10 за управление на работата на инструмента.
Схемата намира в устройството включва определен капацитет кондензатор С и известно съпротивление R (Фигура 4):
Операция се основава на следния принцип. На закриването ключ K зареждане кондензатор C до напрежение на електромагнита пуска топката, която поразително лицето на куб, затваря електрическата верига на късо съединение се появява само по време на удара. Напрежението на кондензатора намалява до стойност поради разреждане на кондензатор С експоненциално
където по време на въздействие, което може да се определи с формулата:
Грешката при определяне на времето на въздействие е:
Апаратът VK7-15 тип волтметър, която е предназначена за измерване на постоянен и променлив напрежения и съпротивления. Обхват на измерване на напрежение постоянен ток от 0,3 до 1000 VK7-10A V. Управление извършва набиране и бутони, разположени на предния панел (Фигура 5):
1 # 150; тип бутон на измерване
2 # 150; превключвател на диапазони
3 # 150; настройване на регулатора на нула,
VK7-15 осигурява напрежение измерване с грешка
3. ПОРЪЧКА изпълнение на работата
1. Включете волтметър и VK7-15 източник UIP-2 електрозахранващи мрежи
2. Включете бутона волтметър и да позволи на инструмента да се затопли в продължение на 5 минути.
3. Настройте ограничението на измервателен инструмент, 10Б.
4. Проверете устройството за зануляване на. Когато "On" изключено електрозахранването, за да зададете инструмент нула сцепление.
5. Активиране на RPC-2 превключвате превключвате "МРЕЖА"
7. ключа за включване на инсталация 109 метра на панела ОП Превод "ON.".
8. Използвайте копчето на предния панел UTI-2 да се създаде напрежение на волтметър. Напрежение на изхода, четене на волтметър води.
9. Вземете една топка на ръка, да го закара до електромагнита, която е да се запази топката в прибрано състояние.
10 ключа за включване на инсталация 109 метра на панела ОП преведете на "ON." В този случай, електромагнита пуска топката. Топката удари лицето на куб, скача го изключи. След това трябва да хване топката с ръка, като по този начин спира изпълнението на кондензатор С Freeze волтметър и ъгъл. който уцели топката.
11. Претенция 10 повтори най-малко пет пъти за всяка страна на куба. Данните табличен 1.
12. За всеки материал, изчисляване на момента на удара с формула (11) и съотношението относителна възстановяване скорост от формула (10).
13. Изчислете кинетичната енергия на топката преди и след удар (и съответно), и определят част от кинетичната енергия, която е резултат от една игла преминава във вътрешността:
14. Според известна техника, грешки формули за определяне на намерените стойности. Изчислете тях. Изчислените резултати са обобщени в Таблица 2.
15. Процедура за определяне на разстояние:
- Изключете RPC-2 ключа за превключване "МРЕЖА"
- VK7-15 изключите, натиснете бутона "OFF"
- Извадете щепсела от инструмент
Свързани статии