ĆWICZENIE 17

MECHANIKA.

Przebieg doświadczenia i opracowanie pomiarów:

I. Bloczki.

1. Wybierz kilka ciężarków i zawieś na dynamometrze – odczytaj ich łączny ciężar i wpisz

na kontrolkę. Oblicz ich łączną masę i wpisz na kontrolkę.

2. Wybierz kolejny raz taką samą ilość ciężarków jak w punkcie 1. Sprawdź, że mają taki

sam ciężar.

3. Zawieś wybrane grupy ciężarków po dwóch różnych stronach nieruchomego bloczka.

4. Czy układ jest w równowadze? Czy obserwujesz ruch ciężarków? Zapisz obserwacje na

kontrolce pod rysunkiem bloku A.

5. Dorysuj na kontrolce działające w układzie siły.

6. Zapisz II zasadę dynamiki osobno dla ciężarków po prawej, osobno po lewej stronie.

7. Podaj przyspieszenie ciężarków ( a ) i oblicz siłę napięcia nici (N).

8. Zdejmij ciężarki z bloku nieruchomego i zawieś je na bloku ruchomym zgodnie ze

schematem B.

9. Opisz na kontrolce pod bloczkiem B wynik obserwacji ruchu ciężarków.

10. Narysuj działające w układzie siły.

11. Zapisz II zasadę dynamiki dla każdej grupy ciężarków zawieszonych w układzie B oraz

zależność między przyspieszeniami po lewej i prawej stronie. Rozwiąż powstały układ

równań i oblicz siłę napięcia nici (N) oraz przyśpieszenia ciężarków ap i al.

12. Oblicz, jaką siłą trzeba ciągnąć haczyk z prawej strony (po zdjęciu ciężarków m ), żeby

p

układ bloczków B był w równowadze. Przedstaw obliczenia na kontrolce.

13. Porównaj otrzymany wynik z ciężarem zawieszonym wcześniej na bloczkach.

II. Badanie momentów sił (dźwignie jedno- i dwustronne):

1. Zmierz na białej tarczy odległość R od środka tarczy do nici przyczepionej na zewnątrz

tarczy (będzie oznaczana jako nitka zewnętrzna Z).

2. Doczep do zewnętrznej nici kilka ciężarków. Wpisz ich ciężar na kontrolkę.

3. Zmierz odległość od osi obrotu r drugiej nici (nitka wewnętrzna W).

4. Zaczep dynamometr o nitkę W. Ustaw go tak, aby utrzymał nić z ciężarkami prostopadle

do promienia tarczy. Zmierz wartość siły wskazywanej przez dynamometr. Narysuj na

kontrolce wektory sił przyłożonych do tarczy.

5. Oblicz wartości momentów obu sił. Na kółkach na kontrolce zaznacz zwrot każdego z

momentów siły. Przyjmij oznaczenia - za tablicę, -przed tablicę.

6. Powtórz doświadczenie zamieniając miejscami obciążniki i dynamometr (sytuacja II na

kontrolce)

III. Analiza sił utrzymujących przedramię w poziomie.

Oblicz napięcie mięśnia dwugłowego oraz siłę reakcji w stawie łokciowym w dwóch

sytuacjach: ręki nieobciążonej oraz trzymającej odważnik. Rękę w stawie łokciowym

ugnij pod kątem 900.

1. W tym celu zmierz długość przedramienia L (od kości łokciowej do środka

dłoni).

2. Wiedząc, że przedramię stanowi 1,82% ciężaru ciała, a jego środek ciężkości leży

w odległości 0,42 L od osi obrotu, oblicz ciężar przedramienia F oraz położenie

P

jego środka ciężkości LX.

3. Napisz układ równań dla sytuacji bez obciążenia uwzględniający siły i momenty sił

utrzymujące przedramię w pozycji poziomej. Przyjmij, że odległość przyczepu

mięśnia dwugłowego od osi obrotu wynosi rT = 5cm. Oblicz siły: naprężenia

mięśnia T oraz reakcji stawu łokciowego E .

4. Wykonaj obliczenia dla sytuacji z obciążonym przedramieniem: oblicz ciężar

pojemnika FC; napisz układ równań opisujący działające na przedramię siły i oblicz

T0 i E0 po dołożeniu obciążenia. Porównaj te siły z obliczonymi wcześniej.

Jak można zmniejszyć wartości tych sił ?

Document Outline

  • III. Analiza sił utrzymujących przedramię w poziomie.