Tajriba ishi Mavzu: Mexanik energiyaning saqlanish qonunlarini Maksvell g’ildiragi yordamida aniqlash. Ishning maqsadi

Tajriba ishi

Mavzu: Mexanik energiyaning saqlanish qonunlarini Maksvell g’ildiragi yordamida aniqlash.

Ishning maqsadi:

1) Maksvell g’ildiragining inersiya momentini aniqlash;

2) Maksvell g’ildiragidan foydalanib,potensial energiyaning, ilgarilanma harakat energiyasining, aylanma harakat energiyasining vaqtga bog’liqligini topish.

Kerakli asbob-uskunalar:

• 
  Maksvell g’ildiragi;
  
• 
  Metrli shkala (demonstrasion );
  
• 
  Shtativ;
  
• 
  Hisoblagichli to’siq,
  
• 
  100 nF/250 V li kondensator;
  
• 
  5V/2,4A li tok manbai;
  
• 
  Ulovchi simlar.
  

1-rasm: Tajriba qurilmasi

Nazariy qism

m massali va I_z inersiya momentiga ega bo’lgan Maksvell g’ildiragining umumiy E energiyasi E_p potensial energiya, E_t ilgarilanma harakat energiyasi va aylanma harakat energiyasi E_R lar yig’indisidan iborat:

Bu yerda -burchak tezlik , -ilgarilanma harakatdagi tezlik g-erkin tushish tezlanishi, S- balandlik (manfiy ishorali)



2-rasm. Maksvell g’ildiragida burchakning ortishi va balandlik kamayishi orasidagi bog’lanish.



3-rasm: Maksvell g’ildiragi og’irlik markazi nuqtasidan o’tuvchi masofaning vaqtga bog’liqligi
3-rasmdan ko’rinib turibdiki, = = =

bu yerda -valning radiusi.

Ushbu holatda ga parallel, esa ga perpendikulyar, shuning uchun:

E=-m g (m+ )( ²

Vaqt o’tishi bilan umumiy E energiya doimiy bo’lganligi sababli, differensiallash quyidagiga olib keladi:

S(t=0)=0 va uchun quyidagini hosil qilamiz:

(1)

(2)

Bunda massa m = 0, 436kg, valning radiusi esa r=2,5mm ga teng.

Ishni bajarish tartibi:

1. 
   rasmda ko’rsatilgandek, eksperimental qurilmani yig’ing.
   

2. 
   Shtativli sterjendagi rostlovchi vint yordamida erkin holatdagi Maksvell g’ildiragining o’qini gorizontal holatga rostlang.
   
3. 
   Shamolning zichligi har ikki tomonda bir xil bo'lishi kerak.
   
4. 
   Singdiruvchi diskni chiqaradi va masofani va vaqtni hisoblaydigan taymerni ishga tushiradi. Singdirgichni diskning dastlabki holatidan keyin tebranishi yoki qaytmasligi uchun sozlang va shnur har doim bir xil yo'nalishda harakatlangan bo'lishi kerak.
   

1-topshiriq. Yorug’lik to’sig’iga yetishi uchun g’ildirakka zarur bo’ladigan t vaqtni o’lchash.

1. 2-rasmda ko’rsatilgandek, uzib o’lchagichni yorug’lik to’sig’iga ulang.

2. Bosing va kabel uzib ulagichini belgilab oling.

3. Yorug’lik to’sig’i kalitini holatiga keltiring.

4. Yorug’lik to’sig’idagi “Ustanovka” (“Set”) tugmasini bosing.

5. Chegaralovchi uzib- ulagich quvvati kamaygani sari g’ildirak harakatga kela boshlaydi va yorug’lik to’sig’ining hisoblagichi yonadi.

6. G’ildirak tutib turuvchi ninadan o’tganidan so’ng qaytib bosing va g’ildirak yorug’lik to’sig’i nurini kesib o’tgunga qadar uzib-ulagich kabelini belgilab qo’ying.

7. Aylanish o’qi to’siq nurini kesib o’tib bo’lgach,hisoblagich to’xtaydi.

2- topshiriq: Ilgarilanma harakat tezligini topish uchun ni aniqlash.

1. Yorug’lik to’sig’idagi “Triggerni yoqish” (“Trigger in”) signalini joylashtiring.

2. Ushlagich yordamida g’ildirakni dastlabki holatida belgilab olamiz.

3. Yorug’lik to’sig’ining kalitini holatga keltiring.

4. Cheklovchi uzib ulagichning kuchsizlanishi vaqtida g’ildirak harakatga kela boshlaydi, yorug’lik to’sig’ining hisoblagichi esa yonmaydi.

5. Aylanish o’qi yorug’lik to’sig’i sohasiga kirishishi bilan hisoblagich hisobni boshlaydi va o‘q yorug’lik nurini kesib o’tishi bilan hisoblagich o’chadi.

6. momentdagi tezlik vaqtning qiymatini quyidagi formula yordamida hisoblanadi:
Nazorat savollari

1. 
   Energiya deb nimaga aytiladi?
   
2. 
   Inersiya momenti nima? Uning formulasi?
   
3. 
   Energiya turlari haqida tushincha bering.
   
4. 
   Ilgarilanma harakat deganda nimani tushinasiz?
   
5. 
   Burchak tezlik nima?
   

Energiyaning saqlanish va aylanish qonunini ayting