Читать онлайн «Лабораторные работы по теоретической механике. Ч. 2 Динамика. Методические указания»

Министерство образования и науки Российской Федерации (МИНОБРНАУКИ РОССИИ) ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ) Физико-технический факультет ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ Ч. 2 Динамика Методические указания Томск – 2013 УДК 531. 3(075. 8) ББК 22. 21. Я73 Л 125 Рассмотрены и утверждены методической комиссией физико-технического факультета Томского государственного университета. Председатель комиссии профессор, д. ф. -м. н. В. А. Скрипняк Рекомендованы кафедрой прикладной аэромеханики ТГУ для студентов, обучающихся по программам базового образования 151600 – «Прикладная механика», 223200 – «Техническая физика», 221000 – «Механотроника и робототехника», 161700 – «Баллистика и гидроаэродинамика»в Томском государственном университете. Зав. кафедрой прикладной аэромеханики профессор И. М. Васенин Методические указания «Лабораторные работы по теоретической механике (ч. 2. Динамика)» разработано для студентов, изучающих курсы ДН(М). Ф. 2 – «Теоретическая механика» в рамках программ базового образования 151600 – «Прикладная механика», 223200 – «Техническая физика», 221000 – «Механотроника и робототехника», 161700 – «Баллистика и гидроаэродинамика», дневной формы обучения. В пособии рассмотрены методы исследования динамических характеристик твердых тел и процессов, происходящих с ними. Составители: профессор кафедры прикладной аэромеханики ФТФ Глазунов А. А. доцент кафедры прикладной аэромеханики ФТФ Мерзляков А. В. Старший преподаватель кафедры прикладной аэромеханики ФТФ Еремин И. В. ВВЕДЕНИЕ В данной работе пред- ставлены методические ука- зания и инструкции для про- ведения лабораторных работ по теоретической механике – раздел «Динамика». Лабора- торные работы проводятся на комплекте оборудования ЛКМ-2 фирмы «Владис». Основной элемент оборудо- вания – установка для моде- лирования задач динамики (см. рис. 1). На фотографии 1 – станина, 2 – горизонталь- ный вращающийся стол, 3 – вертикальная стойка, 4 – пружинная пушка, 5 – верти- кальный баллистический ма- ятник, 6 – измерительный прибор. Помимо основной установки в комплект входят наборы тел разной формы, измерительные приборы, гру- Рис. 1 зы и пружины. Работы, которые можно выполнять на этой установке, охватывают значительную часть раздела «Динамика». Установка позволяет опреде- лять динамические характеристики твердых тел (например – момент инерции), измерять скорость движения объектов напрямую и используя законы сохранения импульса, момента импульса и энергии, определять коэффициенты трения и т. п. В разделе «Динамика» описаны три лабораторные работы, которые выполняются с помощью комплекта ЛКМ-2: исследование системы схо- дящихся сил, исследование системы параллельных сил, исследование произвольной системы сил. Результаты работы полностью согласовыва- ются с теоретическими формулами. 3  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ПРОВЕРКА ТЕОРЕМЫ О КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ Цель работы: исследовать процесс выстрела пружинной пушки, про- верить выполнение теоремы о кинетической энергии материальной точ- ки.