آزمایش تعادل نیروها: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
رده:گزارش حذف شد با استفاده از ویکینسک:ردهساز |
بدون خلاصۀ ویرایش |
||
خط ۱:
==هدف آزمایش
بررسی ماهیت نیرو به وسیله میز نیرو، تحقیق توانین حاکم بر بردارها در مورد نیرو. ==مقدمه
2- مجموع چیزی گشتاور نیروهای وارد بر جسم نسبت به هر نقطه دلخواه صفرباشد (ترازمندی در چرخش)
یعنی:
(1-6) ▼
(1-6)
(2-6)
در صورتیکه نیروهای وارد بر جسم صلب هم راس باشند (نیروهای مرکزی) رابطه (1-6) بر قرار است و در حالت تعادل صرفاً رابطه (2-6) باید تحقیق شود.
تحقیق صحت رابطه (2-6) به سه روش انجام
الف – روش تحلیلی ب- روش هندسی ج- روش تجربی
الف – روش تحلیلی جمعبردارهای نیرو:
اگر نیروها مرکزی باشند برآیند نیروها به روش جمعبرداری نیروها بدست
فرض کنید که سه بردار ، ، مطابق شکل (1-6) با محور Xها به ترتیب زاویههای α، β، γ بسازند.
اگر نیروها در یک صفحه قرار داشته باشند.
(3-6) ▼
(3-6)
(4-6)
اندازه بردار برآیند برابر است با:
(5-6) ▼
(5-6)
و زاویهای که بردار برآیند با محور مختصات X میسازد برابر است با:
ب- روش هندسی جمعبردارهای نیرو:
روش مثلث:
مطابق شکل (2-6) همسنگ بردارها را به دنبال هم بگونهای رسم میکنیم که ابتدای یکی از انتهای قبلی شروع شود.
در این حالت برآیند، برداری است که ابتدای اولی را به انتهای آخری وصل میکند.
شکل ص 86
این روش را از آن جهت روش مثلث مینامند که میتوان برای سه بردار همسنگ دو تای آنها را به دنبال هم رسم نمود و از ابتدای اولی به انتهای دومی وصل نمود که در این صورت یک مثلث خواهیم داشت و بردار سوم را میتوان با برآیند بردار اول و دوم در نظر گرفت و این کار را تا آخر ادامه داد.
شکل (3-6) ص 87
در این صورت خواهیم داشت
(7-6) ▼
(7-6)
در این روش مطابق شکل (4-6) ابتدا به کمک دو بردار دلخواه یک متوازیالاضلاع رسم کرده سپس با قطر متوازیالاضلاع بوجود آمده و بردار سوم متوازیالاضلاع دیگری رسم کرده این کار را تا آخرین بردار ادامه میدهیم.▼
روش متوازیالاضلاع:
▲در این روش مطابق شکل (4-6) ابتدا به کمک دو بردار دلخواه یک
شکل (4-6) ص 87
در این حالت قطر
برای بردارهای نیروی و در شکل (5-6) روابط زیر برقرار است:
شکل (5-6) ص 88
▲(8-6)
ج- روش تجربی: این روش به کمک دستگاه میز نیرو اجرا میشود میزی نیرو عبارت است از یک صفحه دایرهای شکل مدرج 360 درجهای سوار بر سه پایه با پیچهای قابل تنظیم و دارای سه قرقره بلبرینگدار با فک گیرهای که میتواند در لبههای میز نیرو نصب شود. مطابق شکل (6-6)▼
▲ج- روش تجربی: این روش به کمک دستگاه میز نیرو اجرا میشود میزی نیرو عبارت است از یک صفحه دایرهای شکل مدرج 360
در وسط صفحه مدرج حلقه تعادل قرار دارد که در وسط آن یک میله است این حلقه با سه رشته نخ پس از عبور از شکاف قرقرههای بلبرینگدار به کفههای قلابدار و دارای جرم قابل ملاحظه متصل گشته است.
هنگامی که میز نیرو در امتداد سطح افقی به وسیله پیچهای دستگاه کاملاً تراز گرفته باشد شرط ایجاد تعادل بین
شکل (6-6) ص 88
لوازم مورد نیاز: دستگاه میزنیرو- کفههای جرمدار قلابدار – قرقرههای بلبرینگدار با فک گیرهای – نخ- وزنههای شکافدار حلقه فلزی تعادل – ترازو
روش اجرای آزمایش: تجربی:
دو نیروی و را با استفاده از جدول (1-6) تحت زاویههای قید شده در جدول ببندید برای بدست آوردن زاویه نیروی برآیند F نخ متصل به کفه جرمدار قلاب دار را در دست گرفته و آن را در حول میز نیرو بکشید تا نقطهای را بیابید که در آن نقطه میله وسط میز نیرو دست در مرکز حلقه مرکزی به طور متعادل قرار گرفته باشد بدین ترتیب زاویه نیروی
به منظور تعیین مقدار نیروی برایند F آنقدر وزنههای شکافدار روی کفه ترازو قرار دهید تا مجدداً برای حلقه وضعیت متعادل برقرار شود.
بدین ترتیب به طور تجربی مقدار نیروی F و زاویه این نیرو را بدست آوردهاید. آنها را در جدول (1-6) وارد کنید. این روش را سه مرتبه تحت نیروها و زاویههای مختلف انجام داده و نتایج آن را در جدول (1-6) ثبت کنید.
ترسیمی: برروی کاغذ میلیمتری پیوست به روش متوازیالاضلاع در هر مرحله نیروهای و را تحت زوایای قید شده رسم کرده و بدین ترتیب مقدار نیروی برآیند F و زاویه آن را از طریق رسم بدست آورید و آن را در جدول (1-6) ثبت کنید.
تحلیلی: به کمک روابط مربوط به
[[رده:گزارش کار آزمایشگاه]]
|