Kinematyka ruchu obrotowego bryły sztywnej
Przyrządy:
1. Przyrząd do badania ruchu obrotowego , z trzema szpulami do nawijania linki,
o średnicach:
mm
4
,
23
,
mm
6
,
33
1
=
d
2
=
d
, mm
6
,
45
3
=
d
.
2. Obciążniki tarczy obrotowej.
3. Zestaw ciężarków z haczykami.
4. Linka.
5. Stoper.
Uwaga: Przyrząd do badania ruchu obrotowego jest urządzeniem
delikatnym. Ćwiczenia wykonujemy z dużą ostrożnością – tak, by nie
uszkodzić przyrządu. W szczególności tarczę należy zatrzymywać
chwytając delikatnie za podstawę szpul do nawijania linki.
Przebieg pomiarów:
1. Zapoznać się z instrukcją obsługi stopera używanego w ćwiczeniu, znajdującą się na
stole ćwiczeniowym.
2. Umieścić obciążniki na trzpieniach znajdujących się w tarczy, zgodnie z instrukcjami
prowadzącego zajęcia.
3. Wyznaczyć masę ciężarka
m
.
4. Obrócić tarczę tak, aby znacznik umieszczony na jej brzegu znalazł się na wprost
bloczka. Do jednego z końców linki podwiesić ciężarek. Linkę przewiesić przez
bloczek i zaczepić jej drugi koniec do uchwytu znajdującego się przy szpuli o
najmniejszej średnicy.
5. Nawinąć linkę na szpulę wykonując sześciokrotnie pełen obrót tarczy w kierunku
zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Zwrócić uwagę, aby linka nawijała
się na krążek tworząc pojedynczą warstwę oraz nie dotykała stołu poniżej bloczka.
6. Zwolnić tarczę, włączając jednocześnie stoper. Dokonać pomiaru czasu, w którym
tarcza obróci się o kąt
(
)
6
1,2,3,4,5,
π
2
=
⋅
=
n
n
α
. Zatrzymać stoper i tarczę.
Odczytać wszystkie zmierzone czasy t .
7. Powtórzyć dwukrotnie czynności opisane w punktach 4-6.
8. Obliczyć wartości średnie czasów obrotu tarczy
t
, ich kwadraty
2
t oraz międzyczasy
1
−
−
=
Δ
n
n
n
t
t
t
– czasy trwania poszczególnych obrotów tarczy.
9. Obliczyć czasy
2
1
n
n
n
t
t
t
Δ
+
=
−
ω
,
które upłynęły do momentu odpowiadającego połowie n-tego obrotu tarczy oraz
średnie prędkości kątowe
ω
podczas tych obrotów:
n
n
n
t
Δ
Δ
=
α
ω
.
10. Powtórzyć czynności opisane w punktach 5-9 dla czterech innych zestawów
obciążników, ciężarków i szpul na które nawijana jest linka – zgodnie z instrukcjami
prowadzącego zajęcia.
