15-LABORATORIYA ISHI
MAVZU: G’ILDIRAKNING INERSIYA MOMENTINI TEBRANISHLAR
USULI BILAN ANIQLASH
Ishning maqsadi — tebranma harakat qonunlarini g‘ildirakning
tebranishlari orqali o‘rganib, uning inersiya momentini eksperimental aniqlash.
Kerakli asbob va materiallar: 1. Gorizontal o‘qqa o'rnatilgan g'ildirak.
2. Sharcha.3. Sekundomer. 4. Masshtabli chizg‘ich. 5. Tarozi (toshlari bilan). 6.
Shtangensirkul.
1. NAZARIY QISM
A velosiped g‘ildiragi gorizontal O o‘q atrofida kam
ishqalanish bilan aylana oladi (1- rasm). G ‘ildirak
gardishining ichki tomonida diametr bo'ylab simmetrik
ravishda yengil va bir xil massali ikkita kalta B
silindr quticha o'rnatilgan. Silindr qutichalardan biriga m
massali sharchani o‘rnatib, g‘ildirakni muvozanat
holatidan kichik burchakka og‘dirib qo‘yib yuborish
orqali uni tebranma harakatga keltiriladi. Bunday
qurilmani g‘ildirakning og‘irlik markazidan o‘tuvchi o‘q atrofida vertikal tekislik
bo‘yicha muvozanat holatidan chapga va o‘ngga og‘ib, tebranma harakat
qiluvchi fizik mayatnik deb hisoblash mumkin. Mayatnikning og'ish burchagi
burchak o‘lchagich D shkalaga qarab aniqlanadi. Bunday fizik mayatnikning
tebranish davri quyidagicha ifodalanadi:
(1)
bunda
I
1
— mayatnikning tebranish o‘qiga nisbatan inersiya momenti, m
aylantiruvchi moment hosil qiluvchi sharchaning massasi, g — erkin tushish
tezlanishi, l -sharchaning massa markazi bilan g‘ildirak o‘qi orasidagi masofa. G
‘ildirakning sharcha bilan birgalikdagi inersiya momentini quyidagicha ifodalash
mumkin:
(2)
blinda I — g'ildirakning (sharchasiz) inersiya momenti,
sharchaning aylanish o'qiga nisbatan inersiya momenti, I
0
—
sharchaning o'z markazidan o'tuvchi va g'ildirakning aylanish o'qiga parallel bo'lgan
o'qqa nisbatan inersiya momenti. Sharchaning radiusi g‘ildirakning radiusiga
nisbatan juda kichik ekanligini e’tiborga olib,
(3)
deb yozish mufrikin. (3) ifodadan
I
1
, ning qiymatini (1) ifodaga keltirib
qo'yib va hosil qilingan munosabatni kvadratga ko'tarib, g'ildirakning inersiya
momentini topsak,
(4)
bo'ladi. Bu formula yordamida g'ildirakning inersiya momentini aniqlash
uchun
sharchaning
massasini,
g'ildirakning
aylanish
o'qidan
sharchaning
markazigacha bo'lgan masofani hamda g'ildirakning tebranish davrini o‘lchash
lozim.
ISHNI BAJARISH TARTIBI:
1. Sharchaning m massasini tarozi yordamida 3—4 marta aniq tortib
olinadi va uning o'rtacha qiymati hisoblanadi.
2. Shtangensirkul yordamida sharchaning d
1
diametri, masshtabli chizg'ich
yordamida g'ildirakning d
2
diametri 3—4 marta o'ichanib,
munosabatdan
aylanish o'qidan sharchaning markazigacha bo'lgan masofa hisoblab topiladi.
3. Sharchani B silindr qutichaga joylashtirib, g'ildirakni muvozanat vaziyatidan
kichik burchakka og'dirib, qo'yib yuboriladi (bunda g'ildirakka o'rnatilgan
strelkaning maksimal og'ishi D shkalaning 2—8 bo'limlari orasida bo'lishi lozim) va
tebranma harakatga keltiriladi. So‘ng sekundomer
yordamida
N marta (30—40 marta) to’la tebranishlar uchun ketgan
t vaqt
o’lchanadi va
ifodadan to‘la tebranish davri hisoblab topiladi. T ning
qiymati kamida 4—5 marta aniqlanib, uning o‘rtacha qiymati topiladi.
4. Tebranish davri T, sharchaning massasi m va l uzunliklarning qiymatlarini
(4) formulaga keltirib qo‘yib, g‘ildirakning I inersiya momenti hisoblanadi.
5. G ‘ildirakning tebranish davrini aniqlashda yo‘l qo'yilgan absolut va
nisbiy xatoliklar aniqlanadi.
SAVOLLAR
1. Nuqtaga va qo'zg'almas o'qqa nisbatan kuch momenti deb nimaga aytiladi? Kuch
yelkasi deganda nimani tushunasiz?
2. G'ildirakning inersiya momenti qanday formula yordamida hisoblab topiladi? Shu
formulani keltirib chiqaring.