Устройство и принцип работы.

Установка состоит из наклонной плоскости 1 (см. рис.2) представляющей со­бой профиль, по дну которого скользит коробка с грузом. На одном из концов наклонной плоскости закреплен невесомый блок 2 (шлифованная ось), на дру­гом массивный шкив 3. Коробка с грузом m₁ перемещается между фиксаторами 4 и 5. Наклонная плоскость закреплена на штативе 6, позволяющем изменять высоту наклонной плоскости над уровнем стола, а также изменять угол a наклона плоскости относительно горизонта. Установка комплектуется набором грузов m₁ (7) и m₂ (9) для рассмотрения движения связанных тел.

 

Вывод расчетных формул.

1. Для определения коэффициента трения k рассмотрим движение груза m₁ вниз по наклонной плоскости.

	У

m1

N

Fтр

m1 g

Х

Рис.3

 

Второй закона Ньютона в проекциях на оси “х” и “у” (рис.3) выглядит так:

 

m₁a = m₁g sin a - F_тр, (1)

 

0 = N – m₁g cos a. (2)

Сила трения

 

F_тр = kN = km₁g cosa

 

 

Тогда из (1) ускорение a, с которым движется груз

 

а = g(sin a - kcos a) (3)

 

При некотором критическом значении a_кр угла наклона плоскости груз движется равномерно, т.е. a = 0. Следовательно, из соотношения (3) можно определить величину трения скольжения:

 

k = tg a_кр. (4)

 

Определив для разных a значения a и построив график зависимости а=f(tga), можно экстраполяцией найти k = tg a_кр.

 

2. Для проверки теоремы об изменении кинетической энергии рассмотрим движение грузов (7) и (9),соединенных нитью (груз m₂ движется вниз, при этом m₁ поднимается по наклонной плоскости (рис.2)).

Для тела массой m₁ запишем теорему

 

W_к = A_{всех сил}, (5)

 

где W_к = m₁v² /2.

 

Работа силы тяжести m₁g

A_mg = - m₁gLsina,

работа силы трения

A_тр = - km₁gLcosa.

 

Из 2-го закона Ньютона для тела массой m₂

 

m₂a = m₂g – Т.

Сила натяжения нити

Т = m₂g - m₂a,

ее работа

А_т = m₂(g - а)L,

 

где L - это расстояние, пройденное грузом.

 

A_{всех сил} = m₂(g - а)L - m₁gL(sina + kcosa). (6)

 

Следовательно, можно произвести проверку соотношения (8). При этом опытным путем определяются

 

а =2L/t², (7)

 

v=2L/t. (8)

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Читайте также:

A) Социально-экономические принципы.
A. Фаллибилизм принципі
E) Гюйгенс принципі
E) Гюйгенс принципі
G) відповідні права дітей-жертв і свідків відповідно до Конвенції про права дитини та Декларації основних принципів правосуддя для жертв злочинів і зловживання владою.
I. Общие принципы подготовки и требования к оформлению курсовой работы
I. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ
II. Устройство и принцип работы поляриметра П-161
III. Внутренний фотоэффект и его виды. Устройство и принцип работы селенового фотоэлемента.
III. Принцип дифференциации – интеграции, выступающий в качестве критерия развития структуры.

Воспользуйтесь поиском по сайту: