РГР по физике. ргр. Явления или процессы, рассматриваемые в данной ргр
![]()
|
Формулировка задания Сплошной диск вращается относительно оси, проходящей через его центр масс и перпендикулярной плоскости диска. Кинематические характеристики вращения изменяются со временем в соответствии с уравнением ![]() ![]() Теоретические основы работы Явления или процессы, рассматриваемые в данной РГР: вращательное движение твердого тела. Определения Вращательное движение – это движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения. Угловая скорость – это псевдовектор, характеризующий скорость вращения материальной точки вокруг центра вращения. Вектор угловой скорости определяется как первая производная от вектора угла поворота по времени: ![]() ![]() ![]() Направление вектора угловой скорости ![]() ![]() Угловое ускорение - физическая величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости материальной точки. При вращении вокруг неподвижной точки вектор углового ускорения определяется как первая производная от вектора угловой скорости по времени: ![]() ![]() ![]() Угол поворота - это физическая величина, характеризующая поворот тела или луча, при котором одна из его точек остается неподвижной. [ ![]() Тангенциальное (касательное) ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точке траектории движения. Тангенциальное ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении. Нормальное ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траектории движения в данной точке на траектории движения тела. Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению. Вектор нормального ускорения направлен по радиусу кривизны траектории. ![]() ![]() t = 5 c быть найдено как сумма тангенциального ускорения, направленного ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() N-? Тангенциальное и нормальное ускорения точки вращающегося тела выражаются формулами: ![]() ![]() Угловое ускорение найдем, взяв первую производную от угловой скорости по времени: ![]() Угловую скорость найдем по заданному в условии уравнению: ![]() Полное ускорение тела: ![]() Число оборотов находится по формуле: ![]() ![]() Угол поворота определим интегрированием: ![]() ![]() Ответ: Полное ускорение точки, находящейся на расстоянии, равном 0,4 м, от оси вращения равно приблизительно 1* ![]() Графики Изменение со временем модуля угловой скорости ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Данные для построения графика Таблица №1 ![]() t, c ![]() ![]() Изменение со временем угла поворота ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица №2 Данные для построения графика ![]() t, c ![]() ![]() Изменение со временем модуля углового ускорения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица №3 Данные для построения графика t, c ![]() ![]() Анализ и выводы Выполняя данную расчетно-графическую работу, были определены различные значения для характеристик вращательного движения сплошного диска, такие как: полное ускорение и число оборотов, сделанных диском в момент времени t. Вращательное движение сплошного диска является неравномерным, так как происходит изменение угловой скорости со временем. Сплошной диск движется с переменным ускорением. Также были построены графики зависимости угла поворота, модуля угловой скорости и углового ускорения от времени, что позволило наиболее наглядно охарактеризовать вращательное движение сплошного диска. Модуль угловой скорости и углового ускорения со временем уменьшается, а угол поворота со временем увеличивается. |