Oberbeck gép
Az Oberbeck-gép (Oberbeck-inga) a forgási mozgásdinamika törvényeinek tanulmányozására és a Huygens-Steiner-tétel igazolására szolgáló laboratóriumi eszköz [1] . Készítette : A. Oberbeck .
Leírás
Az ideális Oberbeck gép a következő kialakítású: egy vízszintes tengelyre egy szabadon forgó hüvely két egymásra merőleges rúddal van felszerelve. A súlyok szimmetrikusan vannak rögzítve a rudakhoz. A perselyhez egy peremes tárcsa van csatlakoztatva, amely a terhelés felfüggesztésére szolgáló menet feltekerésére szolgál.
Oberbeck gépe úgy kezdi meg munkáját, hogy a gravitáció hatására leengedi a menetre felfüggesztett terhet. A menet feszítő ereje nyomatékot hoz létre, ami a rudakon lévő súlyok gyorsuló forgását eredményezi.
Miután a terhelést teljesen leengedték a menet teljes hosszában, a menet a szíjtárcsa peremén kezd visszatekerni a rudak tehetetlensége által forgó súlyok hatására.
Ekkor egy bizonyos magasságban a terhelés a rudakkal együtt leállítja mozgását, majd újra megindul a lefelé irányuló mozgása. A súrlódás miatti mechanikai energiaveszteség miatt a teher süllyesztésének és emelésének folyamata megismétlődik a teheremelések egymás utáni csökkenő magasságával.
Leírás formula nyelven
Az Oberbeck gép működése során az energiamegmaradás törvénye miatt a gravitációs térben a test potenciális energiája a forgó terhelések és a súrlódás miatti haszontalan energiaveszteségek kinetikus energiájává alakul .
Itt van a rudak tehetetlenségi nyomatéka a terhelésekkel a forgástengelyhez képest, a forgási szögsebesség, amikor a terhelést teljesen leengedik, a terhelés teljes süllyesztésének magassága. Az utolsó képletből látható, hogy minél nagyobb a tehetetlenségi nyomaték (azaz minél távolabb helyezkednek el a súlyok a forgástengelyhez képest), annál kisebb az inga forgási szögsebessége.
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ Sivukhin D.V. A fizika általános kurzusa. Mechanika. - M . : Nauka, 1979. - Példányszám 50 000 példány. - Val vel. 191.