Отчет по практике в «АлтГТУ им. И. И. Ползунова»

Министерство образования и науки  Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального образования  «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»

Факультет специальных технологий

Кафедра «Физика»

Отчет защищен с оценкой ____________

"_____"_____________2018 г.

     Руководитель от ВУЗа

  ____________    ____Пацева Ю. В.___

подпись                       Ф. И. О.

ОТЧЕТ

об учебной практике

База практики:  «АлтГТУ  им. И. И. Ползунова», кафедра «Физика», лаборатория «Механики и молекулярной физики»

                                наименование организации

Студент гр. ТФ – 71       ___________         Фрей.М.А

подпись

Руководитель от организации  ___________    Пацева Ю. В.

 подпись

Руководитель  от университета  ___________   Пацева Ю. В.

подпись

Барнаул 2018 г.

[pic 1]

ЛАБАРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И МОДУЛЯ КРУЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ МЕТОДОМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы.

1) Изучение крутильных колебаний и их характеристики.

2) Определение моментов инерции твердых тел относительно произвольной оси методом крутильных колебаний.

3) Определение модуля кручения проволоки с помощью крутильного маятника.

Приборы и оборудования. Крутильный маятник FPM-05 с миллисекундомером и счетчиком числа периодов.

Теоретическое введение.

Колебаниями называются движения, процессы, изменения состояние, которых характеризуются определенной повторяемостью во времени значений физических величин, определяющих это движение, процесс или состояние.

Различают следующие типы колебаний:

• Свободные (собственные) – колебания, возникающие вследствие начального отклонения системы от положения равновесия, и происходящие только под действием сил упругости системы.
• Вынужденные – колебания, происходящие под действием внешних периодически изменяющихся сил.
• Параметрические – колебания, в процессе которых периодически изменяются параметры системы (например, при кручении стержня прямоугольного профиля, при потере устойчивости при пульсирующей нагрузке).
• Автоколебания – колебания, возбуждаемые внешними силами, характер воздействия которых определяется самим колебательным процессом (например, колебания деформируемых тел в потоке жидкости или газа – флаттер).

Колебания классифицируют также по виду деформации. Так, для стержней различают продольные, поперечные и крутильные колебания.

Наиболее важными величинами, характеризующими механические колебания, являются:

• Число колебаний за некоторый промежуток времени . [N];[pic 2]
• координата материальной точки или ее смещение (отклонение) — величина, характеризующая положение колеблющейся точки в момент времени  относительно положения равновесия и измеряемая расстоянием от положения равновесия до положения точки в заданный момент времени. Обозначается буквой , измеряется в метрах (м);[pic 3][pic 4]
• амплитуда — максимальное смещение тела или системы тел из положения равновесия. Обозначается буквой  или , измеряется вметрах (м);[pic 5][pic 6]
• период — время совершения одного полного колебания. Обозначается буквой , измеряется в секундах (с);[pic 7]
• частота — число полных колебаний в единицу времени. Обозначается буквой, измеряется в герцах (Гц);[pic 8]
• циклическая частота, число полных колебаний системы в течение  секунд. Обозначается буквой , измеряется в радиан в секунду (рад/с);[pic 9][pic 10]
• фаза — аргумент периодической функции, определяющий значение физической величины в любой момент времени . Обозначается буквой , измеряется в радианах (рад);[pic 11][pic 12]
• начальная фаза — аргумент периодической функции, определяющий значение физической величины в начальный момент времени (). Обозначается буквой , измеряется в радианах (рад).[pic 13][pic 14]

Вывод дифференциального уравнения гармонических крутильных колебаний.

В струне в результате деформации кручения возникает упругий момент сил вращения равный:

 ,                                                              (1)[pic 15]

где  модуль кручения, зависящий от упругих свойств струны и её геометрических размеров,  – угол поворота стержня. Знак «» в формуле означает, что упругий момент сил вращения является возвращающим по отношению к повороту .[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]