Oberbeck maskin

Oberbecks maskin (Oberbecks pendel)  är en laboratorieanordning för att studera lagarna för rotationsrörelsedynamik och verifiera Huygens-Steiners sats [1] . Skapad av A. Oberbeck .

Beskrivning

Den idealiska Oberbeck-maskinen har följande design: en fritt roterande hylsa med två inbördes vinkelräta stavar är monterad på en horisontell axel. Vikter är symmetriskt fästa på stavarna. En remskiva med en fälg är ansluten till bussningen, som tjänar till att linda gängan på vilken lasten är upphängd.

Oberbecks maskin börjar sitt arbete genom att under inverkan av tyngdkraften sänka en last som är upphängd på en gänga. Gängans dragkraft skapar ett vridmoment, vilket resulterar i en accelererande rotation av vikterna på stängerna.

Efter att lasten är helt sänkt till hela gängans längd, kommer tråden att börja spolas tillbaka på remskivans kant under verkan av vikterna som roterar av tröghet på stängerna.

Sedan, på en viss höjd, stoppar lasten tillsammans med stavarna sin rörelse och sedan börjar dess nedåtgående rörelse igen. På grund av förlusten av mekanisk energi på grund av friktion, upprepas processen att sänka och lyfta lasten med en successivt minskande höjd av lastlyften.

Beskrivning på formelspråk

På grund av lagen om energibevarande under driften av Oberbeck-maskinen omvandlas kroppens potentiella energi i gravitationsfältet till kinetisk energi för roterande laster och värdelösa energiförluster på grund av friktion .

Här  är tröghetsmomentet för stavarna med belastningar i förhållande till rotationsaxeln,  är rotationsvinkelhastigheten när lasten är helt sänkt,  är höjden på den fullständiga sänkningen av lasten. Det kan ses från den sista formeln att ju större tröghetsmomentet är (dvs ju längre vikterna är placerade i förhållande till rotationsaxeln), desto lägre är pendelns vinkelhastighet.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Sivukhin D.V. Allmän kurs i fysik. Mekanik. - M . : Nauka, 1979. - Upplaga 50 000 exemplar. - Med. 191.

Länkar