Учебная работа № /3676. «Контрольная Статика, лабораторная работа 4

Количество страниц учебной работы: 4

Учебная работа № /3676. «Контрольная Статика, лабораторная работа 4

Содержание:
«Исходные данные для расчета к работе 4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ
Лабораторная работа выполняется на компьютерной модели центрифуги. В работе исследуется динамика вращения центрифуги и выполняются проверки:
— основного уравнения динамики вращения;
— теоремы об изменении кинетического момента.
— теоремы Штейнера-Гюйгенса о моменте инерции относительно оси, параллельной центральной;
Пояснение. Центрифуга– устройство, которое вращается вокруг неподвижной оси с переменной или постоянной скоростью, иногда очень высокой. Центрифуга используется в научных, медицинских и технологических целях при решении многообразных задач, например, при подготовке пилотов и космонавтов, для разделения изотопов, сушки материалов и др.
Модель центрифуги представлена на рис.3.
Рис.3. Модель центрифуги
Горизонтальная штанга с грузами под действием вращающего момента может вращаться вокруг вертикальной оси. Массы грузов одинаковы m1= m2 =m3 =m4= 1 кг, длина штанги L = 1м. В модели можно изменять положения грузов r1 , r2 , r3и r4 относительно оси вращения, а также переносить саму ось. На левом рисунке ось вращения проходит через центр масс центрифуги, на правом -смещена в положительном направлении на расстояние d .
Время действия внешнего момента M составляет, для всех вариантов задания, t= 10сек. После истечения t=10 сек внешний вращающий момент отключается и угловая скорость сохраняет постоянное значение.
В предварительном расчете следует рассмотреть два вида вращения :
1) — относительно центра масс (ось расположена в «»нулевом»» положении) — 1-е вращение ;
2) — относительно оси смещенной от «»нулевого»» положения на расстояние d — 2-е вращение. В этом случае координаты грузов r1, r2, r3 и r4 получают приращение d .
Например, если координата первого груза была r1= -0,4м, а ось смещается вправо на расстояние d=+0,3м , то новая координата первого груза будет равнаr1d=r1 — d=- 0,7м. Если ось смещается влево на тоже расстояние (d=- 0,3м), то r1d=r1 — d= -0,4-(-0,3)=-0,1м.
Исходные положения грузов, которые принимаем за материальные точки, вам предлагаются ниже в случайно выпавшем варианте:
Вариант 6
Таблица 1. Задание для выполнения работы
Наименование
величин Расстояние груза до оси вращения , м Момент внешних
сил, Н?м Масса
груза,кг Длина штанги
центрифуги,м Расстояние переноса
оси вращения , м
Обозначение r1 r2 r3 r4 М mi L d
Значение –0,5 – 0,08 0,08 0,5 1 1 1 — 0,4
Результаты расчетов:
Наименование, единицы измерения Для первого вращения Для второго вращения
Положение центра масс относительно оси вращения (см. рис.3) , r с, м
(формула (7) Теоретической части)

Момент инерции 1-го груза относительно оси вращения, J1, кг?м2
(формула (5) Теоретической части)

Момент инерции 2-го груза относительно оси вращения, J2, кг?м2

Момент инерции 3-го груза относительно оси вращения, J3, кг?м2

Момент инерции 4-го груза относительно оси вращения, J4, кг?м2

Момент инерции центрифуги J =?Ji, кг?м2
(формула (6) Теоретической части)

Момент инерции центрифуги для второго вращения Jd, кг?м2 , рассчитанный по теореме Штейнера
(формула (10) Теоретической части)

———-
новое значение: 2,3048

Угловое ускорение ? в момент разгона центрифуги, рад/сек2 1,953
новое значение: 0,434

Угловая установившаяся скорость ?, через время t, рад/сек

новое значение: 4,34

Главный кинетический момент через время t,
К, кг?м2/сек
(формула (3) Теоретической части)

9,984
9,997

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
Что следует понимать под инертностью тела? Какая величина является мерой инертности при поступательном и вращательном движении?
Если с наклонной плоскости скатываются труба и сплошной цилиндр, то у какого тела в конце спуска будет большая скорость? Дайте объяснение.
Сформулируйте терему Штейнера-Гюйгенса.

»

Стоимость данной учебной работы: 585 руб.
Форма заказа готовой работы