Аналіз результатів дослідження та висновки

1. Співставляючи значення моменту інерції J маховика гіроскопу, отриманих при різних умовах (l, M, w Г змінювалися), зробити висновок про залежність J від зовнішніх умов. ____

 

____ ____

 

 

2. Аналізуючи графіки залежностей MГ. max= f (w Г) (Мал.4), зробити висновок про пропорційність величини максимального гіроскопічного моменту MГ. maxшвидкості обертання w Г гіроскопічного вузла і дієвість формули (35)

 

p

MГ. max= 2 n J w Г. ____ ____ ____

 

 

n

3. Аналізуючи графік залежності MГ. max= f () (Мал. 5), зробити

 

висновок про пропорційність величини максимального гіроскопічного моменту MГ. maxкутовій частоті обертання n маховика гіроскопу і дієвості формули

 

p

(35) – MГ. max= 2 n J w Г.

 

____ ____ ____

 

 

p

4. Аналізуючи графік залежності MГ. max= f (b) (Мал. 6), зробити висновок про дієвість формули (35) – MГ. max= 2 n J w Г sinb. Визначити при яких b гіроскопічний момент MГ приймає найбільші та найменші значення. ____ ____ ____

 

 

Контрольні запитання та завдання Контрольні запитання

1. Запишіть та поясніть основне рівняння динаміки обертального руху.

 

2. Дайте означення гіроскопу, зрівноваженого (вільного) і незрівноваженого (важкого).

 

 

3. Поясніть причину виникнення гіроскопічного моменту.

 

5. Від чого залежить величина і напрям гіроскопічного моменту?

 

6. Приведіть приклади прояву та використання прецесії та гіроскопічного моменту на судні.

 

 

Контрольні завдання

 

1. Уміти пояснити будь-які дії виконані при проведенні експерименту, розрахунках, побудові графіків, аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків та використані закономірності.

м

2. Дзиґа, що має масу 1кг і момент інерції 0,01 кг × м 2, обертається з частотою 20Гц. Яка швидкість прецесії дзиґи в полі земного тяжіння, якщо

 

центр її маси знаходиться на відстані 0,1м від точки опори? g =9,81 с 2.

 

3. Судно, ідучи вздовж екватора, має бортову хитавицю (коливання) j =0,5sin0,6 t. Момент інерції маховика гіроскопу 10-4 кг × м 2, а частота

 

обертання 25000Гц. Знайти закономірність зміни гіроскопічного моменту, що буде діяти на маховик гірокомпасу, зумовленого хитавицею. При якому положенні судна названий гіроскопічний момент буде найбільший?

4. Турбіна суднової машини має момент інерції 20 кг × м 2, обертається з частотою 50Гц, центр маси знаходиться на відстані 0,5м від підшипників, вісь розміщена паралельно поздовжній вісі судна.

Знайти додаткову гіроскопічну силу, що буде діяти на підшипники турбіни, зумовленої кільовою хитавицею (коливаннями) судна в ту мить коли кутова швидкість коливання 0,1 с -1.

 

5. Турбіна суднової машини має момент інерції 10 кг × м 2, обертається з частотою 50Гц, центр маси знаходиться на відстані 0,5м від підшипників, вісь розміщена паралельно поздовжній вісі судна.

Знайти закономірність зміни додаткової гіроскопічної сили, що буде діяти

 

на підшипники турбіни, зумовленої кільовою хитавицею судна.

Судно коливається за законом j =0,17sin0,4 t. При t =0 – вісь судна

 

горизонтально. При якому положенні судна гіроскопічна сила буде найбільша, і який буде її напрям?

Література

 

1. Воловик П.М. Фізика: Підручник для університетів. – К.: Ірпінь: Перун, 2005. – 864с. – с.95 – 121.

2. Кучерук І.М. і ін. Загальний курс фізики: Т.1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Техніка, 1999. – 536 с. – с.57 – 110.