Oberbeck kone
Oberbeckin kone (Oberbeckin heiluri) on laboratoriolaite pyörivän liikkeen dynamiikan lakien tutkimiseen ja Huygensin-Steinerin lauseen tarkistamiseen [1] . Luonut A. Oberbeck .
Kuvaus
Ihanteellisella Oberbeck-koneella on seuraava rakenne: vapaasti pyörivä holkki, jossa on kaksi keskenään kohtisuoraa sauvaa, on asennettu vaaka-akselille. Painot on kiinnitetty tankoihin symmetrisesti. Holkkiin on kytketty vanteella varustettu hihnapyörä, jonka tehtävänä on kelata kierre, johon kuorma on ripustettu.
Oberbeckin kone aloittaa työnsä laskemalla painovoiman vaikutuksesta kierteeseen ripustetun kuorman. Kierteen jännitysvoima luo vääntömomentin, mikä johtaa tankojen painojen kiihtyvään pyörimiseen.
Kun kuorma on laskettu kokonaan koko kierteen pituudelle, kierre alkaa kelaamaan taaksepäin hihnapyörän vanteella tankojen hitausvoimalla pyörivien painojen vaikutuksesta.
Sitten tietyllä korkeudella kuorma yhdessä tankojen kanssa pysähtyy ja sen jälkeen alaspäin suuntautuva liike alkaa uudelleen. Kitkan aiheuttaman mekaanisen energian menetyksen vuoksi kuorman lasku- ja nostoprosessi toistetaan peräkkäin taakannostojen korkeuden pienentyessä.
Kuvaus kaavan kielellä
Energian säilymislain vuoksi Oberbeck-koneen käytön aikana kehon potentiaalinen energia painovoimakentässä muunnetaan pyörivien kuormien ja kitkan aiheuttamien hyödyttömien energiahäviöiden kineettiseksi energiaksi .
Tässä on tankojen hitausmomentti kuormilla suhteessa pyörimisakseliin, on pyörimisen kulmanopeus, kun kuorma lasketaan kokonaan, on kuorman täydellisen laskemisen korkeus. Viimeisestä kaavasta voidaan nähdä, että mitä suurempi hitausmomentti on (eli mitä kauempana painot sijaitsevat suhteessa pyörimisakseliin), sitä pienempi on heilurin pyörimiskulma.
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Sivukhin D.V. Fysiikan yleinen kurssi. Mekaniikka. - M . : Nauka, 1979. - Levikki 50 000 kappaletta. - Kanssa. 191.