Yayli rəqqasin rəqs parametrləRİNİn təYİNİ Laboratoriya işinin məqsədi

YAYLI RƏQQASIN RƏQS PARAMETRLƏRİNİN TƏYİNİ

1. Laboratoriya işinin məqsədi

Laboratoriya işinin məqsədi - yaylı rəqqasın rəqslərinin eksperimental öyrənilməsindən və mexaniki rəqslərin parametrlərinin təyini üsulları ilə tanış olmaqdan ibarətdir.


2. Laboratoriya işində qarşıya qoyulan məsələlər
Laboratoriya işinin əsas məsələsi - rəqs periodunun yayın sərtliyindən və yüklərin kütləsindən asılılığının ölçülməsindən ibarətdir.


3. Təcrübi avadanlıq, cihaz və ləvazimatlar
Laboratoriya stendi (şək. 1), istiqamətləndirici oyuqları olan şaquli dayaq konstruksiyasından, yaylar dəstindən və yük bərkidilə bilən arabacıqdan ibarətdir (şək. 2).
Cihaz və ləvazimatlara isə zəruri proqram təminatlı kompüter, vericinin kompüterə qoşulması üçün konsentrator və optik verici aiddir (şək. 3-1).
4. Nəzəri hissə
Xətti elastik sistemlərdə Huk qanunu qüvvədədir:


(1)

burada, – elastiki qüvvənin qiyməti (nyutonla ölçülür), k – yayın sərtlik əmsalı (N/m), l– deformasiyaya b uğramamış vəziyyətinə nisbətən yayın dartılması və Ya sıxılmasıdır (m).

Mail müstəvi üzərində yerləşən yaylı rəqqasatəsir edən qüvvələri nəzərdən keçirək (hərəkətə müqavimət göstərən qüvvələri nəzərə almırıq): ağırlıq qüvvəsi mg, dayaq səthi tərəfindən göstərilən normal reaksiya N və yayı ilkin, gərilməmiş vəziyyətə qaytarmağa çalışan təsir qüvvəsi

Şəkildə çəkilmiş qüvvə sxemi üçün Nyutonun II qanununu

(2)
şəklində yazmaq olar.
x yerdəyişməsini cismin statik tarazlıq vəziyyətındən hesablasaq, onda bu tənliyin mail müstəviyə (x oxuna) proyeksiyası aşağıdaki kimi olar:


(3)

Burada, - cismin təcili (yerdəyişmənin zamana görə ikinci törəməsi kimi təyin olunur), ( ) kəmiyyəti isə yayın tam dartılmasıdır.

Yayın üzərində kütləsi m olan cismin tarazlıq şərti, ağırlıq qüvvəsinin mail müstəviyə proyeksiyasının yayın statik elastiki qüvvəsinə bərabər olmasıdır:

Yayın tarazlıq statik elastik qüvvəsi, öz növbəsində, tarazlıq vəziyyətindən statik yerdəyişmə ilə təyin olunur. Onda,

(4)

(4) tənliyindən istifadə etdikdə (3) tənliyi şəklini alır. Onu m-ə bölməklə aşağıdakı şəkildə yazmaq olar:

(5)

Burada

Qeyd etmək lazımdır ki, yaylı rəqqasın sürüşdüyü müstəvinin meyl bucağı bu düstura daxil deyil. Bu o deməkdir ki, yaylı rəqqasın məxsusi rəqslərinin periodu və tezliyi rəqqasın meylindən asılı deyil, onların qiymətləri isə şaquli və maili qoyulmuş rəqqaslar üçün eynidir.
(5) ifadəsi sərbəst rəqslərin diferensial tənliyidir, onun həlli aşağıda göstərildiyi şəkildə olan harmonik rəqslərdir:


(6)

Burada - rəqslərin amplitudu, başlanğıc fazası, isə məxsusi tezliyidir. Rəqslərin tezliyinə görə rəqslərin periodu T təyin olunur:

(7)

Rəqslərin periodunun qiymətindən istifadə edərək yayın sərtliyini də tapmaq olar:

(8)
İki müxtəlif və yükləri istifadə olunduğu halda məxsusi rəqslərin müvafiq periodlarına görə yayın sərtliyini qiymətləndirirlər (dinamik üsul):


(9)
Laboratoriya işində M kütləli arabacığın rəqs periodu T₁, sonra isə arabacığın yüklə birlikdə (m+M) rəqs periodu T₂ təyin edilir. Bu zaman , olduğundan, ikinci tənlikdən birinci tənliyi çıxaraq
(10)
alırıq.
5. Laboratoriya qurğusunun təsviri
Dinamik üsulla yayın sərtliyini təyin etmək üçün yaydan (şək.1-2) asılmış arabacıqdan (şək.1-1) ibarət olan yaylı rəqqasdan istifadə olunur.
Eksperimentin aparılması üçün yaydan asılmış arabacığı buraxmaq və ona sərbəst rəqs etmək imkanı vermək lazımdır. Rəqs periodunu ölçmək üçün optik vericidən istifadə edirlər. Onu elə quraşdırırlar ki, rəqqasın rəqsləri zamanı arabacıqdakı metal lövhə (şək.3-2) vericinin (şək.3-1) optik oxu ilə kəsişsin.
Dəstdə müxtəlif sərtliyə malik iki yay, kütləsi M olan arabacıq və kütləsi m olan əlavə yük vardır.