Изучение процессии гироскопа
Гироскоп и его основное свойство. Исследование зависимости угловой скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа. Анализ способности сохранять неизменное направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.04.2016 |
| Размер файла | 37,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Изучение процессии гироскопа
Цель работы - исследовать зависимость угловой скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа.
Краткое теоретическое обоснование. Гироскопом называют массивное симметричное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг оси симметрии. Основное свойство гироскопа - способность сохранять неизменным направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил. Рассмотрим гироскоп, который с большой скоростью вращается вокруг своей оси симметрии. Поскольку момент инерции диска относительно его оси симметрии есть величина постоянная, то вектор угловой скорости также остается постоянным как по величине, так и по направлению. Вектор направлен по оси вращения в соответствии с правилом правого винта. Таким образом, ось свободного гироскопа сохраняет своё положение в пространстве неизменным.
гироскоп вращение скорость сила
Схема установки:
Размещено на http://www.allbest.ru
m-масса гироскопа;
m0 -масса противовеса;
J-момент инерции гироскопа;
-угловая скорость прецессии гироскопа;
t -время поворота гироскопа;
-угол поворота гироскопа;
w -угловая скорость вращения гироскопа;
L -момент импульса
D-диск;
OO'-горизонтальная ось;
К-противовес;
Расчетные формулы:
угловая скорость прецессии гироскопа
- момент инерции гироскопа
F1=mg
- ошибка измерений по разбросу результатов
- максимальная ошибка результата
Таблица измерений:
|
n |
w1 |
Дw |
б |
Дб |
t1 |
Дt |
Щ1 |
ДЩ1 |
J1 |
ДJ |
|
|
1/мин |
1/мин |
1/мин |
град |
град |
с |
с |
Рад/с |
Рад/с |
кг?м2 |
кг?м2 |
|
|
1 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,819 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
2 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,368 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
3 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,767 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
4 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,918 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
5 |
1000 |
100 |
70 |
10 |
4,821 |
10-3 |
0,258 |
0.04 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w2 |
t2 |
Щ2 |
ДЩ2 |
J2 |
|||||||
|
6 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
8,435 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
7 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,258 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
8 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,564 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
9 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,297 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
10 |
2000 |
100 |
70 |
10 |
9,488 |
10-3 |
0,133 |
0.019 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w3 |
t3 |
Щ3 |
ДЩ3 |
J3 |
|||||||
|
11 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
13,411 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
12 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,571 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
13 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,892 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
14 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,852 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
15 |
3000 |
100 |
70 |
10 |
14,759 |
10-3 |
0,084 |
0.012 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w4 |
t4 |
Щ4 |
ДЩ4 |
J4 |
|||||||
|
16 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
16,725 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
17 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
18,95 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
18 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
16,767 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
19 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
18,96 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
20 |
4000 |
100 |
70 |
10 |
19,915 |
10-3 |
0,067 |
0.01 |
210-4 |
410-5 |
|
|
w5 |
t5 |
Щ5 |
ДЩ5 |
J5 |
|||||||
|
21 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
23,952 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
22 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
23,71 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
23 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
23,042 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
24 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
19,819 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
|
|
25 |
5000 |
100 |
70 |
10 |
24,077 |
10-3 |
0,053 |
0.008 |
210-4 |
410-5 |
Расчет результатов эксперимента:
m1=0.1 кг
l=0.053 м
Дl=5·10-4 м
Дm=10-3км
F1=0.19.8=0.98 H
Расчет погрешностей эксперимента:
1)
2)
3)
4)
5)
1) кгм2
2) кгм2
3) кгм2
4) кгм2
5) кгм2
График зависимости:
Окончательные результаты:
J=(2,00,4)10-4 (кгм2)
Вывод:
Экспериментально исследовав гироскоп, подтвердилось, что основным свойством этого прибора является способность сохранять неизменное направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил. Уравнение, описывающее движение вращающегося твердого тела
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие и главное свойство гироскопа (волчка). Основное допущение элементарной теории. Сущность теоремы Резаля. Особенности движения волчка при воздействии внешних сил. Изучение закона прецессии гироскопа. Определение момента гироскопической реакции.
презентация [554,7 K], добавлен 02.10.2013Разработка новой математической модели микромеханического гироскопа камертонного типа на подвижном основании. Анализ уравнений движения данного гироскопа. Нахождение угловой скорости прецессии волновой картины колебаний, иллюстрирующей биение резонатора.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 19.07.2012Анализ режимов работы гироскопа при малой угловой скорости основания. Составление уравнений движения с помощью принципа Гамильтона-Остроградского и Эйлера. Характеристика свободных колебаний гироскопа на подвижном основании с учетом и без учета трения.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 08.07.2012Общее понятие гироскопа, его важнейшие свойства. Основное допущение элементарной теории. Реакция гироскопа на внешние силы. Момент гироскопической реакции, сущность теоремы Резаля. Оценка воздействия мгновенной силы на направление оси гироскопа.
презентация [415,9 K], добавлен 30.07.2013Магнитоэлектрические датчики момента. Исследование математической модели динамически настраиваемого гироскопа с газодинамической опорой ротора, учитывающей угловую податливость скоростной опоры. Уравнения движения динамически настраиваемого гироскопа.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.04.2014Элементарное представление о гироскопе, его основные свойства, принцип работы и применение в технике. Теорема Резаля. Направление оси свободного гироскопа в инерциальной системе отсчета. Регулярная прецессия тяжелого гироскопа, правило Жуковского.
презентация [310,0 K], добавлен 09.11.2013Свойство волчка сохранять неизменным направление оси своего вращения. Секстан Флерие для измерения географической широты местоположения корабля во время шторма. Гироскоп и его основные свойства. Использование гироскопических приборов в авиации, их виды.
учебное пособие [802,6 K], добавлен 22.07.2009Паспортные данные асинхронного двигателя. Моделирование схемы в пакете SkyLab. Переходные процессы фазного тока и угловой скорости при пуске двигателя. Переходные процессы электромагнитного момента и угловой скорости. Динамическая пусковая характеристика.
лабораторная работа [270,3 K], добавлен 18.06.2015Закон изменения угловой скорости колеса. Исследование вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси. Определение скорости точки зацепления. Скорости точек, лежащих на внешних и внутренних ободах колес. Определение углового ускорения.
контрольная работа [91,3 K], добавлен 18.06.2011Угловая скорость вращения магнитного поля. Математическая модель асинхронного двигателя в форме Коши, а также блок-схема его прямого пуска с использованием Power System Blockset. Зависимость угловой скорости ротора от величины электромагнитного момента.
реферат [672,5 K], добавлен 03.01.2010
