Бақылау сұрақтары

1. Еркін тербеліс дегеніміз не? Тербелісті сипаттайтын шамалар.

2. Қандай тербелістер гармоникалық деп аталады? Теңдеуін жазу керек.

3. Еркін гармоникалық және өшетін тербелістердің дифференциалдық және кинематикалық теңдеулерін қорыту керек.

4. Өшетін тербелістердің x=f(t) графигі бойынша амплитуданың кему заңын түсіндіріңіз.

5. Өшудің логарифмдік декрементінің физикалық мағынасы.

№ 6 зертханалық жұмыс

ТРАКТОР ШАТУНЫНЫҢ ИНЕРЦИЯ МОМЕНТІН АНЫҚТАУ

Ж ұ м ы с т ы ң м а қ с а т ы : геометриялық пішіні дұрыс емес денелердің инерция моментін есептеу.

К е р е к т і қ ұ р а л – ж а б д ы қ т а р : трактор шатуны, сызғыш, секундомер, қырлы тіреу.

Ә д і с т е о р и я с ы

Физикалық маятник дегеніміз ауырлық центрінен өтпейтін, қозғалмайтын горизонталь оське бекітілген және сол оське қатысты еркін тербеле алатын кез келген қатты дене (1-сурет).

Қатты дененің айналмалы қозға-

сының негізгі теңдеуі күш

О моменті, инерция моменті және

бұрыштық үдеу арқылы

φ өрнектеледі:

l

(1)

Инерция моменті қозғалмайтын

C оське қатысты айналыстағы

қатты дененің инерттілігінің

φ P_x өлшемі, ол денені құрайтын нүк-

телердің массаларының осы нүк-

P_y телерден айналу осіне дейінгі

қашықтығының квадратының P көбейтіндісінің алгебралық

қосындысына тең:

1-сурет (2)

Пішіні дұрыс емес денелердің инерция моментін эксперименттік әдіспен анықтауға болады. Мысалы, трактор шатуны физикалық маятникке мысал бола алады. Егер физикалық маятникті тепе -теңдік қалпынан φ бұрышқа ауытқытып жіберсе, онда маятникке С ауырлық центріндегі ауырлық күші Р және О айналу нүктесіндегі реакция күші N әсер етеді. Бұл күштердің векторлары бір түзудің бойымен бағытталмаған, олардың әсері бір-бірімен теңеспейді. Егер ауырлық күшін х және у осьтеріне проекцияласа, онда Р_х=Psin қайтарушы күш болады. Осы қайтарушы күштің моменті

М= -Р_хl = - mgl sin , мұндағы φ-ауытқу бұрышы. Ауытқу бұрышы φ өте аз болғанда ( 3⁰-5⁰-тан артпауы керек) sinφ-ді бұрыштың радиандық мәнімен алмастыруға болады. Сонда күш моменті:

(3)

Күш моменті маятникке бұрыштық үдеу береді, бұрыштық үдеу ε ауытқу бұрышының уақыт бойынша алынған екінші ретті туындысына тең:

Күш моментінің (1) және (3) теңдеулері бойынша мәндерін теңестіргенде, физикалық маятник тербелісінің дифференциалдық теңдеуі шығады: