|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Физический маятник |
 | |
Анимация
Описание
Физический маятник (ФМ) совершает колебания под действием силы тяжести вокруг неподвижной горизонтальной оси О, которая не проходит через центр тяжести тела С (рис. 1).
Физический маятник
Рис. 1
Выражения для кинетической и потенциальной энергии колебаний ФМ соответственно имеют вид:
Wk = (1/2)J (da/dt)2;
Wp= mgd(1- cosa) = 2mgdsin2a/2,
где a - угол отклонения ФМ из положения равновесия;
J - момент инерции тела относительно оси качания O;
m - масса тела;
g - ускорение силы тяжести;
D - расстояние от точки подвеса до центра тяжести.
Для малых колебаний sina/2»a/2, тогда Wp = (1/2)mgda2.
Период колебаний ФМ равен:
T = 2p(J /mgd)1/2. (1)
Приведенной длиной ФМ называется длина математического маятника, имеющего такой же период колебаний: Lpr = J/md > d, т.к. по теореме Штейнера J = Jc + md2 > md2. Точка О1, лежащая на линии ОС на расстоянии ОО1 = Lpr, (см. рис. 1) называется центром качания ФМ.
Точка подвеса О и центр качания О1 обладают взаимностью: при переносе точки подвеса в точку О1 точка О становится центром качания, так что период колебаний ФМ не изменяется.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Свойства ФМ используются для определения момента инерции тел (формула (1)).
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Техническая реализация состоит в осуществлении колебаний тела, изображенного на рис. 1, и сравнении периода колебаний с теоретическим значением, приведенном в содержательной части.
Литература
1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике.- М.: Наука, 1979.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |