Tanulás precesszió giroszkóp
Célkitűzés: vizsgálja meg a tulajdonságok a giroszkóp, a jelenség a precesszió a giroszkóp, hogy meghatározza a impulzusnyomatékhajtómű.
Felszerelés: giroszkóp, elektronikus egység terhelést.
Gyro - ez a testület, amelynek a nagy értékű a perdület képest a lendület pillanatában hatályos L >> M At. amely hat a giroszkóp a megfigyelési időszak során At. Gyros - forgástestek, gyorsan forgó tengely szimmetria és képes megváltoztatni a vonatkoztatási tengely irányában a térben. Gyro szálláshelyeken égitestek, turbina rotorok és motorok, a kerekek és lendkereket atomok elektronokat. Gyro - a fő eleme a giroszkópos eszközök - gyrocompass, robotpilóta repülőgépek rakétákat. Arra használják, hogy stabilizálja a hajótest alatt bólintó, tornyok tartályok, a vonatok és a légpárnás mágneses.
Ahhoz, hogy a giroszkóp tengelye lehetne forgatni az űrben, hogy helyezzenek el egy úgynevezett gimbal. Gömbcsuklós áll három keret, amelynek forgástengelye van egymásra merőleges, és pontban metszik egymást az úgynevezett központ O. Így a szuszpenziót háromlépcsős giroszkóp szabadon foroghat képest a tengelyek Ox, Oy, Oz (1. ábra). Ha a súlypont egybeesik a giroszkóp felfüggesztés közepén O. giroszkópot kiegyensúlyozottnak mondható.
Ha egy gyorsan forgó giroszkóp alkalmazni egy pillanatra pár erők F1-F2 (1. ábra), a giroszkóp nem várt módon viselkedik a tengelye nem forog a tengelye körül Ox. és szerte a Oz tengely. Ez a jelenség giroszkóp forgástengely szögsebességgel merőleges az erő irányára vektor pontok, úgynevezett precesszió.
Kimenet az szögletes precesszió sebessége formula alkalmazható a giroszkóp alaptörvénye dinamikája forgómozgást: megváltoztatni a impulzusnyomatékhajtómű egy test egyenlő dl impulzus ereje pillanatban MDT:
Az irány az axiális erő vektor pontok által meghatározott egy ökölszabály: ha a hüvelykujj fogantyúk elforgatható a pillanatban erő, a transzlációs mozgását hüvelykujj egybeesik az irányt a pillanatában erő. Például, ábrán. M 1 vektor pár erők F1 és F2 ellen irányul tengely Ox.
De hála a gimbal velük, és kapcsolja be a pillanat vektor erő és megteszi az új helyzetben az M1. ismét merőleges új L1 időt impulzus.
Keresztül a legközelebb dt lendületet kap egy új növekmény DL1. parallelnoemomentu erő M1. és az impulzusmomentum kap egy új helyzetben
Mi határozza meg az elemi elmélete giroszkóp precessziós szögsebességgel. A szögsebesség arány egyenlő a meghatározásához forgásszög idején
E
Ha a giroszkóp tengelye kénytelen forgatni, akkor a giroszkóp kell eljárni a tengely része a csapágy nyomatékkal. Vektor nyomaték kell irányítani mentén vektor dL. A csapágy szerint Newton harmadik fog működni a pillanatban az úgynevezett giroszkópos erők az ellenkező irányba. Moment erők giroskoskopicheskih M = Lωpov.
A laboratóriumi körülmények giroszkópos motor, amelynek a forgórész súlyozott lendkerék fokozott tehetetlenségi nyomaték (3.ábra). A motor lehet forgatni egy vízszintes tengely körül a csapágyház, amely viszont lehet forgatni egy függőleges tengely körül egy csapágyházba. A nyomaték a gravitáció terhelés található, amely a szártest
1. Határozza meg a teher súlya, hogy rögzítse a alaprúdra. Mérjük meg a l távolságra a középső a teherhordó vízszintes tengely Ox.
Győződjön meg róla, hogy a motorház könnyen elforgatható a keretben. Kapcsolja be a motor egységet az elektromos hálózat 220 V Nyomja meg a „Network” (a hátoldalon), a készülék bekapcsol mutatók. Tartja a motort rúd szabályozó „Gyro” hozzanak létre néhány sebességgel. Próbálja állítani a motort a rúd, hogy biztosítsa annak ellenállása változik a tengely irányában.
2. Engedje rúd, a motor elkezd előrehalad. Nyomja meg a „Reset” gombot, majd a „Start”. Abban a pillanatban, amikor a fénysugár egy résen végtag esik a fénysorompó indul, mire a precesszió. Fiók leáll, amikor a nyaláb keresztül a másik résen (90) eléri a napelem. Nyomja meg a "Stop". A mérési eredmények a sebesség (bal oldali oszlop) és a szögsebesség precesszió (jobbra mutató) írva a táblázatban.
Teher tömege m, kg
3. kikapcsolása nélkül a giroszkóp, megváltoztatása nélkül a forgási tengely fordulatszámát, ismételje meg a mérést legalább ötször az egész tartományban tengelyétől l rakományt. Az eredmények vannak írva a táblázatban.
4. Végezze el a számításokat SI rendszerben. Annak meghatározásához mindegyik kísérletben nyomaték
5. Szerkesszünk egy grafikont a szögsebesség precessziós pillanatában ωpr gravitációs erő (M). Mérettáblázat legalább fél oldal. A tengelyek alkalmazni egységes skála. Mivel szerint (2) egyenlet, elméleti függése egyenesen arányos, a közeli pontokat kell felhívni egy egyenes vonal. Elfogják a tengelyen az erő pillanatok - egy pillanatra a gravitáció a kiegyensúlyozatlan giroszkóp.
6
7. Rate mérési hiba a perdület az armatúra grafikus módszer. Ehhez tartsa egy grafikonon a lehető legközelebb a két egyenes párhuzamos a kísérleti vonal, úgy, hogy a pontok voltak közöttük. A véletlen hiba egyenlő
8. Record az eredmény formájában a P = 90%. Következtetéseket levonni.
1. Határozza meg a giroszkóp. Adjuk meg a perdület. Hogyan határozzák meg az irányt a perdület?
2. Magyarázd el, mit az a jelenség, a precesszió.
3. A kimenő képlet szögletes precesszió arány.
4. Magyarázd megnyilvánulása giroszkópos erők, a képlet a pillanatban a giroszkópos erők.
5. Ha a kiegyensúlyozott giroszkóp merőleges tengelye a föld, mi fog történni, hogy a nap folyamán?
6. Hogyan változik a szög a vonal a diagramon ωpr (M) növekvő forgási sebessége a forgórész giroszkóp?