Харакатхо

В А З О Р А Т И М А О Р И Ф И Ч У М Х У Р И И Т О Ч И К И Т О Н

У Н И В Е Р С И Т Е Т И Т Е Х Н И К И И Т О Ч И К И С Т О Н

Б А Н О М И А К А Д Е М И К М. О С И М И

КАФЕДРАИ ФИЗИКА

Лабораторияи механика, физикаи

малекулави ва термодинамики

ХИСОБОТИ

Кори лаборатории № 6

______________________________

______________________________

______________________________

ОМУХТАНИ ДИНАМИКАИ ХАРАКАТХОИ ПЕШАВИЮ ЧАРХЗАНИ

БО ЁРИИ РАКОСАКИ МАКСВЕЛЛ

Максади кор: санчиши амалии конунхои харакати ростхаттаи собитшитоб.

Лавозимот: мошин Атвуд, мачгох ва назарияи метод

Тафсири дастгох ва назаряи метод

Дастгохе, ки асосашро мошини Атвуд ташкил медихад, аз такягохи 1-и бо чор пояи баландиро танзимдихандаи 2 ва дар он

миллисониясанчи 13 чой-гирбуда, сутунчаи шокули таксимотдори 3 ва се платформа дар ин сутунча васлардашуда: платформаи поёнии бехаракати 1-платформаи мобайнии 5 ва платформаи болоии харакатманди 6 иборат аст (расми 1, а). Дар нуги болоии сутунча гаргара ресмони сабуке гузаронида шудааст, ки дар нугхояш борхои 8 ва 8^|-и массаашон якхелаи М овезонанд. Электромагнити 9, ки дар китъаи болоии сутунча махкам аст, бо ёрии муфта (бастак)-и фрикциони (тавассути соиш интиколдихандаи харакат) системаи харакатманди дастгохро дар холати ороми нигох дошта метавонад. Плтаформахои болоию мобайниро кад-кади сутунча кучонида дар вазъияти ихтиёри махкам кардан мумкин аст, ки он дарозии рохи харакати мунтазам (S) ва харакати собитшитоб (n) – ро мукаррар менамояд. Дар платформахо нишондихандаи мавкеъ хаст, платформаи болои бошад, нишонаи иловаги дорад, ки муайян кардани ибтидои харакатро аз руяи поёнии бори болоии 8 осон мегардонад. Дар платформаи

мобайни кронштейн (дастак)-и халкашакли 10 ва датчик (василаи ченкуни)-и фотоэлектрии 11 махкам аст. Агар дар болои бори 8 борчаи массааш m-и 14 – ро гузорем, система ба харакат медарояд. Замоне ки бори болои бо борчаи аз платформаи мобйни мегузарад. Кронштейн борчаро нигох медорад ва дар хамин лахза датчики фотоэлектри импулси электриро ба нучум меорад, ки сониясанчро ба кор медарорад ва ибтидои харакати мунтазами системаи борхои калону ба ресмон бастаи 8 ба кайд гирифта мешавад. Баробари ба платформаи поёни, ки дар он датчики дигари фотоэлектрии 12 чойгир карда шудааст, расидани руяи поёни бори 8 ва буридани мехвари оптикии ин датчик импулси электрие ангезонида мешавад, ки он сониясанчи 13-ро аз кор боздошта, харакати мунтазамро катъ мегардонад.

Хангоми ба руяи бори болои (тарафи рост)-и массааш М ва бори тарафи рости массааш М+m – и бо ресмон баста таркибёфта ба харакати собитшитоб медарояд. Ин аз он сабаб бармеояд, ки дар мавриди ба назар нагирифтани соиш дар мехвари гаргара ва дарознашаванда хисобидани ресмон муодилаи асосии динамика (бе тарзи проексия) барои бори тарафи чап чун:

T – Mg = Ma

ва барои бори тарафи рост:

(M + m) g - T = (M + m) a

сабт карда мешавад. Халли муштараки ин система барои а ифодаи зайлро медихад:

a = g (1)

ки ба туфайли дойими будани массахои М ва m, чунин шитоби афтиши озоди g бо мурури замон то дар платформаи мобайни чудо кардани борча (хотиррасон менамоем, киин амал бо ёрии кронштейни халкашакли 10 ба сомон расонда мешавад), минбаъд система б е ш и т о б яъне м у н т а з а м бо хамон суръате, ки дар лахзаи чудо шудани борча ин система доро буд, харакаташро то ба платформаи поёни расидан идома медихад. Бо сабаби мавчудияити соиш ин харакатро мутлако мунтазам хисобидан чандон дуруст нест, вале хурд будани соиш имкон медихад, ки онро чун харакати мунтазам пиндорем. Дар ин маври дрохи харакати мунтазам S ва вакти харакати t- ро дар он дониста, суръаташро мувофики формулаи

= s / t (2)

муайян кардан равос. Агар ба ътибор гирем, ки ин суръат хамзамон суръати харакат собитшитоб:

= 2ah (3)

мебошад (h, чи тавре ки зик ёфт, охи харакати собитшитоб аст), шитоби харакати бору борча то ба кронштейни халкадор расиданро мукаррар кардан дущвор нест:

а = = (4)

Ба сабаби мавчудияти соиш, харчанд кам бошад хам, шитобхои мувофики ифодаи (1) ва (4) муайян мешуда фарк дорад. Пас, ин формула имконият медихад, ки шитоби харакати системаро дар холи маълум набудани вакти харакат, яъне онро чен накарда дарёбем. Барои ин танхо рохоои харакати собитшитоб h, мунтазам ва тули вакти харакати мунтазам S ва t – ро ба сахехии муайян ва ба кадри кофи дакик ба кайд гирифтан лозим аст.

Тартиби ичрои кор

1. Заамнвасла будани дастгохро санчед (бе замнвасла кор кардан манъ аст!).

2. Шокули (вертикали) будани вазъияти дастгохро аз назар гузаронед. Дар мавриди зарури бо ёрии винтхои пояи 2 вазъияти дастгохро танзим дихед (дар холи шокули будани сутунчаи дастгох боу борчаи 8 ба хеч чое нарасида аз вакейи болои то ба платформаи поёни бе мамониат бояд харакат намояд).

3. Хар се платформаро дар балагдихои таъйинкардан устод карор дихед ва киматхои h ва s – ро ба кайд гиред.

4. Асбобро ба шакле васл карда бо пахши тугмаи СЕТЪ санчед, ки кулли индикаторхои сониясанчи 13 бояд сифр (нуль)-ро нишон дихад ва чарогакхои фотодатчикхо 11 ва 12 фурузон шавад. Агар индикаторхои сониясанч сифрхоро нишон надиханд, тугмаи СБРОС-ро пахш кадан мебояд. Дастгох барои ичрои ко омадааст.

5. Барои тарафи ростро дар вазъияти болотарин чойгир намуда, ба болои он борчаи иловагии 14-ро гузореду санчед, ки нишонаи болоии платформаи 6 ва савияи борча мувофиканд (дар ин хол руяи поёнии бори 8 ба сархисоби рози харакати собитшитоб рост меояд).

6. Тугмаи ПУСК=ро пахш карда, системаро рахо диед ва санчед, ки кулли чузъхои дастгох амал намеояд харакат ба вучуд ояд, кронштейни платформаи мобайни борчаро нигох дорад, миллисониясанч тули вакти харакати мунтазами бор тарафи ростро дар рохи S ба кайд гиред ваа система баъди паймудани ин рох ах харакат бозмонад.

7. Тугмаи СБРОС-ро пахш крда санчед, ки нишондодхои миллисониясанч ба сифр (нуль) табли ёфта, электромагнит гаргараро рахо медихад.

8. Бори тарафи ростро аз нав ба вазъияти болотарин овареду тугмаи ПУСК-ро рахо карда, системаро пеш аз огози тачриба аз харакат боздоред.

9. Пунктхои 6, 7 ва 8-ро барои h₁ ва S₁–хои гуногуни устод тавсиякарда ва борчахои мухталиф такроран ба чо варед.

10. Кулли наичахоро дар чадвали 1 ба кайд гиред.

11. Мувофики формулаи (2) ва (4) бузургихои ва а – ро хисоб намоед. Барои хар як чуфти h ва S андозагирихоро на камтар аз 5 маротиб такрор ба чо оваред, ки аз руйи онхо каматхои миёнаи ввакт t, суръат ва шитоб а -ро муайян кардан мумкин гардад.

12. Хатои андозагириивакт б_t – ро тавре ки дар сах. 12 нишон дода шуда буд (чун андозагирихои беаосита), муайян намоед.

13. Хатохот формулаи (М. 18) муайян кардан мебояд (ба сах. 13 ниг.):