1.Töö ülesanne. Silindri inertsmomendi määramine kaldpinna abil. 2.Töövahendid Silindrite komplekt, nihik, katseseade (kaldpind), automaatne ajamõõtja. 3.Töö teoreetilised alused Antud töös mõõdame erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremis aegu ja arvutame antud silindrite inertsmomendid. Veereva silindri kineetiline energia avaldub valemiga m-silindri mass (kg) v-massikeskme kulgeva liikumise kiirus (m/s) I-inertsmoment (kgm2) -nurkkiirus tsentrit läbiva telje suhtes (rad/s) Pärast teisendusi ja asendusi saame avaldise inertsmomendi leidmiseks. l-kaldteepikkus t-allaveeremis aeg r-silindri raadius g-9,81 (m/s2) Suurused m, r, l ja t mõõtsime katse käigus. Sin = 0,0085 Silindri inertsmomendi arvutamise teoreetiline valem. Katse l, m t, s m, kg d, m I, kgm2 It, kgm2 nr. keskmine 1
1.Töö ülesanne. Silindri inertsmomendi määramine kaldpinna abil. 2.Töövahendid Silindrite komplekt, nihik, katseseade (kaldpind), automaatne ajamõõtja. 3.Töö teoreetilised alused Antud töös mõõdame erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremise aegu ja arvutame antud silindrite inertsmomendid. Veereva silindri kineetiline energia avaldub valemiga = + m-silindri mass (kg) v-massikeskme kulgeva liikumise kiirus (m/s) I-inertsmoment (kgm2) -nurkkiirus tsentrit läbiva telje suhtes (rad/s) Pärast teisendusi ja asendusi saame avaldise inertsmomendi leidmiseks. I=m -1) l-kaldteepikkus t-allaveeremis aeg r-silindri raadius g-9,81 (m/s2) Suurused m, r, l ja t mõõtsime katse käigus. Sin = 0,0085 Silindri inertsmomendi arvutamise teoreetiline valem. Katse l, m t, s m, kg d, m I, kgm2 It, kgm2 nr. keskmine 1
Tööülesanne Silindri inertsmomendi määramine kaldpinna abil. Töövahendid Katseseade (kaldpind), silindrite komplekt, nihik, automaatne ajamõõtja. Töö teoreetilised alused Antud töös mõõdetakse erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremise aeg ja arvutatakse nende inertsmomendid. Veereva silindri kineetiline energia avaldub valemiga: m v 2 I 2 Wk= + 2 2 m - silindri mass (kg) v - masskeskme kulgeva liikumise kiirus (m/s) I - inertsmoment (kgm2) - nurkkiirus tsentrit läbiva telje suhtes (rad/s) Veereva keha masskese liigub kaldpinnalt alla ühtlaselt kiirenevalt ja sirgjooneliselt. Inertsmomendi valem: g t 2 sin I =mr 2( -1) 2l r - silindri raadius (m) g = 9,81 (m/s2) sin = 0,093 Töökäik Mõõtmised teostasime 4 erineva silindriga. Mõõtsime kaldpinna pikkuse l, silindri massi m ja
muutused võrdseks: Mgh= h- kaldpinna kõrgus I= mr2 l- kaldpinna pikkus g- raskuskiirendus (9.81 m/s ) t- allaveeremise aeg 2 - kaldenurk (0.085) 5. Täidetud arvutus tabelid. Mõõtetulemused. Katse nr. l, m t, s m, kg d, m I, kgm2 , kgm2 1. 1,85 0,089 0,026 8,1 10-6 7,8 10-6 2. 0,937 1,83 0,064 0,033 8,5 10-6 8,7 10-6 3. 1,87 0,03 0,022 1,8 10-6 1,7 10-6 4. 1,86 0,155 0,025 12,9 10-6 12 10-6 6. Kontrollarvutused Kasutades valemit: kontrollime tulemust, kusjuures lubatud eksimisprotsent on 10%
1. Tööülesanne. Silindri inertsmomendi määramine kaldpinna abil. 2. Töövahendid. Katseseade (kaldpind), silindrite komplekt, nihik, automaatne ajamõõtja. 3. Töö teoreetilised alused. Joonised. Antud töös mõõdetakse erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremise aeg ja arvutatakse nende inertsimomendid. Veereva keha masskese liigub kaldpinnalt alla ühtlaselt kiirenevalt ja sirgjooneliselt. Katse nr l, m t, s m, kg d, m I, kgm2 It, kgm2 1. 0,66 1,3307 0,407 0,037 6,3*10-5 6,69*10-5 2. 0,66 1,3078 0,03 0,021 1,31*10-6 1,65*10-6 3. 0,66 1,3110 0,064 0,0328 6,97*10-6 8,6*10-6 4. 0,66 1,3255 0,154 0,025 1,04*10-5 1,2*10-5 4. Täidetud katseandmete tabel 5
3.Töö teoreetilised alused. Antud töös mõõdetakse erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremise aegu ja arvutatakse antud silindrite inertsmomendid. Veereva silindri kineetiline energia avaldub valemiga mv 2 I ω2 Wk = 2 + 2 (1) m - silindri mass ( kg ) v - masskeskme kulgeva liikumise kiirus ( m/s ) I - inertsmoment ( kgm2 ) ω - nurkkiirus tsentrit läbiva telje suhtes ( rad/s ) Lugedes hõõrdejõudude töö tühiseks, võib võtta kineetilise energia ja potensiaalse energia muutused võrdseks: mv 2 I ω2 mgh = 2 + 2 (2) h – kaldpinna kõrgus
sv = [ sn µ v + µ v2 + 2sn ( µ v - 1) - 1 . ] 1 - 2 sn ( µ v - 1) 6.5. Süsteemi inertsimomendi arvutus Ülesanne 6.9 Arvutada süsteemi elektrimootor-kettkraapkonveier inertsimoment. Süsteemi kuulub elektrimootor M2AA132S: Pn = 3,0 kW; nn = 960 min-1; J = 0,031 kgm2. Töömasina pöörlemissagedus ntn = 12,7 min-1, konveieri mass mk = 1122 kg. Töömasina ja elektrimootori vaheline ülekandearv nn 960 i= , i= = 75,6 . ntm 12,7 Valime elektrimootori ja töömasina vahele joonisel 6.11 kujutatud reduktori Reduktor
4 LABORATOORNE TÖÖ NR. 4 4.1 Silindri inertsmoment 4.1.1 Tööülesanne Silindri inertsmomendi leidmine kaldpinna abil. 4.1.2 Töövahendid Katseseade (kaldpind), silindrite komplekt (4 tk), nihik, automaatne ajamõõtja. 4.1.3 Katse käik Mõõtsime silindrite massid (m-kilogrammides) ning diameetrid (d-meetrites). Peale selle tuli mõõta kaldpinnal olevate ajamõõtja väravate vahe (l-meetrites). Seejärel arvutasime silindrite teoreetilised inertsmomendid (It-kgm2). Kui teoreetilised inertsmomendid olid mõõdetud, siis alustasime katsetega. Katse käigus veeretasime igat silindrit kolm korda kaldpinnast alla, see juures mitte hoogu lükkamata vaid lasime raskuskiirendusel vedada silindrit edasi ning peale seda arvutasime saadud aegade (t-sekundites) keskmise tulemuse ning kandsime selle tabelisse (). Pärast mõõtmistulemuste saamist, arvutasime praktilise silindrite inertsmomendid
3. Arvutasime silindri inertsmomendi teoreetilise vaelmi järgi järgi. 4. Nullisime ajamõõtja 5. Lasime silindri vabalt veerema. 6. Kirjutasime üles ajamõõtja näidu, ning kordasime katset 3 korda. Arvutasime valemi järgi välja inertsmomendi. Ning võrdlesime erinevatel meetoditel saadud tulemusi. sin = 0,085 g = 9,81 7. Kordasime katsed kõigi nelja silindriga. 8. Kandsime andmed tabelisse. Katse l,m t,s m ,kg d,m I , kgm2 , kgm2 nr. 1 0,9 1,8 89 22,6 7,9 2 0,9 1,8 155 24,9 12,1 12,1 3 0,9 1,9 64 32,9 11,7 8,7 4 0,9 1,8 30 21,5 1,7 1,7 Katse 1,2,4 tulemused sarnanevad 100% siis 3. katse erinevuse leian rist korrutisega , lubatud hälve oli ette antud 10% , see tähendab et antud vastus ei sobi. Järeldus
2. Mõõtke kaldpinna pikkus l väravate vahel. 3. Arvutage silindri inertsmoment teoreetilise valemi It = mr² /2 järgi. 4. Nullistage ajamõõtja. 5. Laske silinder vabalt veerema. 6. Kirjutage üles ajamõõtja näit. Korrake katset 3 korda. 7. Arvutage valemi järgi silindri inertsmoment. Võrrelge erinevatel meetoditel saadud tulemusi. 8. Korrake katset nelja erineva silindriga. 9. Katseandmed kandke tabelisse. katse l,m t,s m,kg d,m I,kgm2 It,kgm2 -5 1 0,71 1,6309 0,06429 0,03292 1,0282*10 8,709*10-6 1,5661 1,6009 1,5993 2 0,71 1,5963 0,15467 0,025 1,3693*10-5 1,21*10-5 1,5883 1,5774
Arvutasime valemi järgi välja inertsmomendi. Ning võrdlesime erinevatel meetoditel saadud tulemusi. ¿ 2 sin α I =mr 2 ( 2l −1) sin α = 0,11 g = 9,81 7. Kordasime katsed kõigi nelja silindriga. 8. Kandsime andmed tabelisse. Kats l,m t,s m ,kg d,m I , kgm2 I t , kgm2 e nr. 1 0,68 1,37 64 32,9 8,5 ∙10 −6 8,7 ∙10−6 9 ∙10−3 ∙10−3 2 0,68 1,37 408 37,2 66,3 ∙10 −6
2.Mõõtke kaldpinna pikkus l. 3.Arvutage silindri inertsmoment teoreetilise valemi It= mr² /2 järgi. 4.Nullistage ajamõõtja. 5.Laske silinder vabalt veerema. 6.Kirjutage üles ajamõõtja näit. Korrake katset 3 korda. 7.Arvutage valemi ( 5 ) järgi silindri inertsmoment. Võrrelge erinevatel meetoditelsaadud tulemusi. 8.Korrake katset nelja erineva silindriga. 9.Katseandmed kandke tabelisse. 5. Tulemuste tabel. Katse l,m t,s m ,kg d,m I , kgm2 I t , kgm2 nr. 1 0,718 1,535 0,153 0,0250 1,19 · 10-5 1,20 · 10-5 2 0,718 1,431 0,405 0,0373 4,24 · 10-5 7,01 · 10-5 3 0,718 1,487 0,063 0,0329 6,90 · 10-6 8,52 · 10-6 4 0,718 1,504 0,030 0,0211 1,46 · 10-6 1,67 · 10-6
3. Arvutage silindri inertsmoment teoreetilise valemi It= 2 järgi. 4. Nullige ajamõõtja. 5. Laske silinder vabalt veerema. 6. Kirjutage üles ajamõõtja näit. Korrake katset 3 korda. 7. Arvutage valemi ( 5 ) järgi silindri inertsmoment. Võrrelge erinevatel meetoditel saadud tulemusi. 8. Korrake katset nelja erineva silindriga. 9. Katseandmed kandke tabelisse. Tabel 1. Katse nr. l, m t, s m, kg d, m l, kgm2 lt, kgm2 1.Vask 0,7 1,77 0,154 0,0249 1,8*10-5 1,2*10-5 2.Pronks 0,7 1,798 0,104 0,02 8,4*10-6 5,2*10-6 3.Al väike 0,7 1,8 0,03 0,0211 2,7*10-6 1,6*10-6 4.Al suur 0,7 1,79 0,064 0,0329 1,3*10-5 8,6*10-6 Arvutuskäik: Silindri toereetiline inertsmoment: 0,154 ∙0,01245 2 1
................ Kuupäev ............. Õpetaja allkiri ....................... Tallinn 2009 ÜLESANNE Nr. 1 (Variant 7) Määrata pikkihöövelpingi töölaua mehhanismi taanadatud inertsimoment. Mehhanismi kinemaatiline skeem on kujutatud joonisel 1.1 Andmed tabelis 1.1 Joonis 1.1 Tabel 1.1 Vari Moot Hammasrataste Inertsimoment Hamm Töölaua ja andi ori hammaste arv kgm2 as-lati detaili nr. pöörl samm mass emiss z1 z2 z3 z4 z5 z6 JM J1 J2 J3 J4 J5 J6 mm m1 kgm2 agedu s p/min 7 600 18 61 20 66 22 70 3,0 0,1 1,2 0,21 3,7 0,45 14,7 30 180 2600 4 0 LAHENDUS Leiame mootori nurkkiiruse × = 30 ×600
3. Arvutage silindri inertsmoment teoreetilise valemi It= 2 järgi. 4. Nullistage ajamõõtja. 5. Laske silinder vabalt veerema. 6. Kirjutage üles ajamõõtja näit. Korrake katset 3 korda. 7. Arvutage valemi ( 5 ) järgi silindri inertsmoment. Võrrelge erinevatel meetoditel saadud tulemusi. 8. Korrake katset nelja erineva silindriga. 9. Katseandmed kandke tabelisse. Tabel 1. Katse nr. l, m t, s m, kg d, m l, kgm2 lt, kgm2 1. 0,702 1,57 155*10-3 24,90*10-3 8,9*10-6 12,0*10-6 2. 0,702 1,54 104*10-3 19,96*10-3 3,2*10-6 5,1*10-6 3. 0,702 1,58 30*10-3 21,09*10-3 1,2*10-6 1,6*10-6 4. 0,702 1,64 64*10-3 32,88*10-3 8,5*10-6 8,6*10-6 Arvutuskäik: 155 ∙ 10−3 ∙ 12,452 ∙ 10−3 1. lt= 2 = 12012,69*10-9
m3 2,00E04 0,52 0,4 0,52 0,55 0,51 0,500 m4 2,24E04 0,48 0,5 0,47 0,48 0,5 0,486 0,6 m5 2,45E04 0,46 0,47 0,46 0,47 0,46 0,464 m6 2,45E04 0,47 0,45 0,47 0,46 0,47 0,464 0,4 I kgm2 I M1 Nm 0,0241 0,0003 0,2 0,0427 0,000665 M2 0,0309 0,0003 M3 0,0406 0,0004 0,0 M4 0,02 0,03 0,04 0,0487 0,0005
5.3 Töö teoreetilised alused Antud töös mõõdetakse erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremise aeg ja arvutatakse nende inertsimomendid. Veereva silindri kineetiline energia avaldub valemiga: mv 2 I 2 Wk= + (7) 2 2 m - silindri mass (kg) v - masskeskme kulgeva liikumise kiirus (m/s) I - inertsmoment (kgm2) - nurkkiirus tsentrit läbiva telje suhtes (rad/s) Lugedes hõõrdejõudude töö tühiseks, võib võtta kineetilise energia ja potensiaalse energia muutused võrdseks: 2 2 mv I mgh= + (8) 2 2
38. Ebapüsiv tasakaal- keha väikesel kõrvalekaldumisel tasakaaluasendist viib kehale rakendatud jõudude resultant ta tasakaaluasendist eemale. 39. Jõuõlg- jõu mõjusirge ja pöörlemistelje vaheline lühim kaugus. d (1m) 40. Jõumoment- füüsikaline suurus, mis arvuliselt võrdub jõu ja jõuõla korrutisega. M=Fd (1 Nm) 41. Inertsimoment- kindel suurus, mis sõltub keha kujust, massist, pöörlemistelje asukohast ja massi jaotusest kehas. I (1 kgm2) 42. Impulsimoment- füüsikaline suurus, mis võrdub keha inertsimomendi ja nurkkiiruse korrutisega. L=Iw (1 kgm2/s) 43. Ükskõikne tasakaal- tasakaal on ükskõikne, kui tema väikesel kõrvalekaldumisel tasakaaluasendist säilib jõudude tasakaal. 44. Impulssmomendi jäävuse seadus- kui kehale mõjuvate välisjõudude momentide algebraline summa on null, siis keha impulssmoment on jääv. Iw=const
19 ( 0.043 ) =0.17 13.85 Cr =0.17ln =1,23 0.01 m =1.2321=25.83 m/s 2.1.3. Turbulentsi intensiivsuse arvutus [9]. z0 z /¿ ¿ c 0ln ¿ k I v= 1 ¿ 0.01 13.85/ ¿ ¿ ln ¿ 1 I v= ¿ 2.1.4. Kiirusrõhu arvutus [9]. [1+7I v ]1 qp= v 2m 2 =1.25 kN /m 3 [ 1+70.138 ]1 kgm2 kN qp = 1.2525.832 =820 3 2 =0.820 2 2 m s m Kontroll [9]. 10 2 z z q p =7.96 ln +55.70 ln 0.01 0.01 13.85 13.85 kgm2 kN q p =7.96 ln 2 +55
(-)M=I(-) (-) märgid, kuna 25(m/) negatiivne kiirendus. Pöördliikumise norm.kiirendus dünaamika ja põhivõrrandist 4. Leian kiirenduse (-)M=I(-), saame I=; I=637 kgm2 a= = = = 27,7 m/) Ül 8 Võru , mille diameeter on 80 cm, ripub seina löödud naela otsas ja võngub väikese amplituudiga vertikaalasendis. Leida võnkumise periood. Lahendus: tegemist on füüsikalise pendliga, selle pendli võnkumise perioodi valem . T=2 , kus r on raskuskeskme ja kinnitus
N=A/t= UIt/t=UI=I2R=U2/R 20. 22. Energia iseloomustab keha võimet teha tööd. Potentsiaalne energia on kehal tema vastastikmõju tõttu. A=Fs E p=mgh Potentsiaalset energiat omav keha võib, aga ei pruugi tingimata tööd teha Kineetiline energia on kehal tema liikumise tõttu. Ek=mv2/2 Kineetiline energia on võrdeline keha massiga ja keha liikumiskiiruse ruuduga. [E]=[J] Dzauli põhiühik on kgm2/s2 ehk Nm. 23. Energia jäävuse seadus mehaanikas- välisjõudude töö puudumisel on koguenergia muutus null, see,tähendab et vaadeldav suurus on muutumatu e. jääv.. E=Ek+Ep=mv2/2+mgh=const Keha või süsteemi kineetilise ja potentsiaalse energia summat nimetatakse mehaaniliseks koguenergiaks. Mehaaniline energia all mõeldakse füüsilise keha nii potentsiaalset energiat kui ka kineetilist energiat, 24
density) v sirgliikumise kiirus (linear velocity) m/s meetrit sekundis Q laeng (charge) C kulon C mahtuvus (capacity) F farad L induktiivsus (inductivity) H henri Q soojushulk (heat energy) J džaul J Inertsimoment (moment of inertia) kgm2 Wkin Kineetiline energia (kinetic energy) J džaul Wpot Potentsiaalne energia (potential energy) J džaul D Diameeter (diameter) m meeter H Kõrgus (height) m meeter Maa raskuskiirendus (gravitational meetrit sekund ruudu g m/s2
20 × võimsus P W võimsus P Nm P=T× s mass m kg inerts- J moment kgm2 Sele 2.3 - Analoogia kulg- ja pöördliikumise vahel 14 Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused 2.3 Hüdromehaanika Hüdromehaanika on mehaanika haru, mis käsitleb vedelike füüsikalisi omadusi ja käitumist staatilises olekus (hüdrostaatika) ja voolavas olekus (hüdrodünaamika). Erinevus vedelike ja tahkete ainete vahel seisneb selles, et
mehhanismi vastujõu, nt hõõrdejõu, gravitatsioonijõu, elastsusjõu jne ületamiseks. Kineetilise energia tuletis aja järgi annab dünaamilise võimsuse Pd = sWd. Pöörleval liikumisel J 2 2 Wd = , Pd = Js + sJ , 2 2 kus J on inertsmoment mootori võllil ja võlli nurkkiirus. Inertsmomendi ühikuks on kgm2. Mõnikord kasutatakse inertsmomendi asemel hoomomenti GD2 = 4J. Nurkkiiruse ühikuks on rad/s. Sageli kasutatakse nurkkiiruse asemel pöörlemissagedust n, mille ühikuks on p/min: 60 n= . Nurkkiirus on võlli pöördenurga tuletis aja järgi ja = s. 2 Translatoorse liikumise (sirgliikumise) korral 2 mv 2 v
(raadiuse pöördenurk ajaühiku kohta). Inertsmoment näitab, kui suurt jõudu me peame rakendama keha pöörlema panemiseks või selle peatamiseks. Valemina siis: I 2 Ek 2 Kus: Ek on kineetiline energia 1J I on intersmoment 1 kgm2 on nurkkiirus 1rad/s 41. Veerleva keha (nt silindri) kineetiline energia Veerleva keha puhul toimub kahte liiki liikumist. Oletame, et silinder veereb mööda tasapinda punktist A punkti B saame järeldada, et toimub kulgliikumine ja kuna keha veereb, mitte ei lohise siis antud silinder pöörleb ümber oma telje. Kuna antud kehale mõjub rohkem kui 1 jõud siis kogu energia leidmiseks me peame leidma
moodustuvad: kov sidemed tekivad kui aatomite välimised el kihid katuvad ja nad jagavad ühist elektronpaari. isel van der Waalsi jõudusid ja sidemeenergiat võrrelduna teiste tuntud sidemetega. Vdw jõud ja sidemeenergiad on nõrgad sidemed, sest nad on molekulide vahelised jõud e üksikud aatomid mõjutavad selles sidemes üksteist nõrgalt. Sideme pikkus on tavalistest sidemetest pikemad. 85. Töö mõõdetakse (ühik) avalda SI kaudu: džaulides. J=m*kgm/s2=kgm2/s2. 86. Arrheniuse graafik: mis suurused x ja y teljel. Selle füüs sisu: y-teljel: lnK, x-teljel 1/T v 1/RT, viimasel juhul on tõus -Ea, mis on reaktsiooni aktivatsioonienergia. 87. Lahuse kohal on aururõhk madalam kui puhta vee kohal. Vesilahuse külmumisT* on madalam kui puhta vee omal. Miks? (Suhtelist niiskust mõõdetakse küllastunud aururõhu suhtes). 88. Tüüpiliselt jäävad rakumembraani potentsiaalid.0,1-0,2V. Mis ühikutes mõõdetakse Nernsti potentsiaali
pidur-dan-riseĮ tuļeb aegļustada lrtootori, koormttse. larrgetamise kiirus m/s. Ajanri JärelikuIt n',.ilrllunismi j a vastukaalurineft smasSe' PMdr,=*h kw (84) kgm2' pidurdusvõirnsus; J74: Ī|(ootori irreftsimoment kvs P y 41n= mootori dįrnaamilirle z'' ļm, _ ltį,,t J' a n 'v '0 u' _ muk )'v" ' |l
annaabi.ee 
