Mașină Oberbeck
Mașina lui Oberbeck (pendulul lui Oberbeck) este un dispozitiv de laborator pentru studiul legile dinamicii mișcării de rotație și verificarea teoremei Huygens-Steiner [1] . Creat de A. Oberbeck .
Descriere
Mașina ideală Oberbeck are următorul design: un manșon care se rotește liber cu două tije reciproc perpendiculare este montat pe o axă orizontală. Greutățile sunt atașate simetric de tije. La bucșă este conectată un scripete cu o jantă, care servește la înfășurarea firului pe care este suspendată sarcina.
Mașina lui Oberbeck își începe lucrul coborând sub acțiunea gravitației o sarcină suspendată pe un fir. Forța de întindere a firului creează un cuplu, rezultând o rotație accelerată a greutăților pe tije.
După ce sarcina este complet coborâtă pe toată lungimea firului, firul va începe să se deruleze pe janta scripetelui sub acțiunea greutăților care se rotesc prin inerție pe tije.
Apoi, la o anumită înălțime, sarcina, împreună cu tijele, își oprește mișcarea și apoi reîncepe mișcarea în jos. Datorită pierderii de energie mecanică din cauza frecării, procesul de coborâre și ridicare a sarcinii se repetă cu o înălțime în scădere succesivă a ridicărilor de sarcină.
Descriere în limbajul formulei
Datorită legii conservării energiei în timpul funcționării mașinii Oberbeck, energia potențială a corpului în câmpul gravitațional este convertită în energia cinetică a sarcinilor rotative și pierderi inutile de energie din cauza frecării .
Aici este momentul de inerție al tijelor cu sarcini în raport cu axa de rotație, este viteza unghiulară de rotație când sarcina este complet coborâtă, este înălțimea coborârii complete a sarcinii. Din ultima formulă se poate observa că cu cât este mai mare momentul de inerție (adică, cu cât greutățile sunt situate mai departe față de axa de rotație), cu atât viteza unghiulară de rotație a pendulului este mai mică.
Vezi și
Note
- ↑ Sivukhin D.V. Curs general de fizică. Mecanica. - M . : Nauka, 1979. - Tiraj 50.000 exemplare. - Cu. 191.