Mavzu : Qattiq jism aylanma harakat dinamikasining asosiy qonuni. Giroskoplar

|
Mavzu : Qattiq jism aylanma harakat dinamikasining asosiy qonuni. Giroskoplar
|
bet | 11/27 | Sana | 05.12.2023 | Hajmi | 144,61 Kb. | | #111248 |
Bog'liq Mavzu Metall, vakuum va gazlardagi elektr tokiMavzu : Qattiq jism aylanma harakat dinamikasining asosiy qonuni. Giroskoplar.
Qattiq jismning aylanma xarakat dinamikasi. Kuch momenti. Inertsiya momenti. Jismni aylanma harakati. Aylanama harakat deb shunday harakatga aytiladiki, bunda jism barcha nuqtalarining traektoriyalari, markazi aylanish o`qi deyiluvchi bitta chiziqda bo`lgan konsentrik aylanalardan iborat bo`ladi. Qattiq jismni aylanma harakatga keltirish uchun unga biror kuch ta’sir etishi kerak. Lekin qattiq jism har qanaday yo`nalishidagi kuch ta’sirida ham aylanavermaydi: Qattiq jismning aylanma harakatini dinamika nuqtai nazardan tekshirilganda kuch tushunchasi bilan bir qatorda kuch momenti tushunchasi, massa tushunchasi bilan bir qatorda inersiya momenti tushunchasi ham kiritiladi. Kuch momenti. Aylanish o`qiga ega bo`lgan biror jismga kuch ta’sir etganda uning qanday harakat qilishi faqat bu kuchning son qiymatiga bog`liq bo`lmay, uning yo`nalishi va qo`yilishiga ham bog`liq. Bularning hammasini birgalikda hisobga olish uchun kuch momenti kattaligi qabul qilingan. Kuchning ixtiyoriy qo`zg`almas 0 nuqtaga nisbatan momenti (M) deganda 0 nuqtadan kuchning qo`yilish nuqtasiga o`tkazilgan radius vektor (r) va F kuchning vektor ko`paytmasi tushuniladi, ya’ni M=rF M vektorining moduli M=Frsin=F Bunda =rsin bo`lib u kuchning ta’sir chizig`iga 0 nuqtadan o`tkazilgan perpendikulyardir, buni F kuchning 0 nuqtaga nisbatan yelkasi deyiladi. Inersiya momenti. Biror m massali nuqtaviy jismning aylanish o`qiga nisbatan inersiya momenti deb uning massasini aylanish radiusining kvadratiga ko`paytmasi bilan ifodalanuvchi kattalikka aytiladi. I=mR2 qattiq jismning inersiya momenti uning qismlari inersiya momentlarining yig`indisiga teng. 2 1 i i n i I Ii m R R Jismning massalar markazidan o`tmaydigan ixtiyoriy o`qa nisbatan inersiya momenti I shu o`qa paralel bo`lgan va jismning massa markazi orqali o`tuvchi o`qa nisbatan inersiya momenti I0 bilan jismning m massasining o`qlar orasidagi ℓ masofa kvadratiga ko`paytmasining yig`indisiga teng I=I0+mℓ2 bu Gyuygens-Shteyner teoremasi. Тurli shakldagi jismlar inersiya momentlari. 1. Devori juda yupqa trubaning 001 semmetriya o`qiga nisbatan inersiya r 0 F a ) momenti (a) I=mR2 2. Devori qalin trubaning 001 semmetriya o`qiga nisbatan inersiya momenti (b) I=m(R1 2+ R2 2 )/2 3. Butun sharning massalar markazidan o`tuvchi o`qa nisbatan inersiya momenti I=2mR2 4. sharning inersiya momenti 2 5 2 I mR 5. ℓ uzunlikdagi ingichka sterjenning uzunligiga tik va massalar markazidan o`tuvchi 001 o`qa nisbatan inersiya momenti I=ml2 ./12 6. ℓ uzunlikdagi ingichka sterjenning uzunligiga tik va uning bir uchidan o`tuvchi 001 o`qa nisbatan inersiya momenti I=ml2 ./1 Aylanma harakat dinamikasining asosiy qonuni. Massasi m bo`lgan nuqtaviy jism tangensial kuch F ta’sirida radiusi R bo`lgan aylana bo`ylab harakatlanayotgan bo`lsin.Nyutonning b) O v) O O s) II-qonuniga asosan F=mat (1) Bunda at= R bo`lgani uchun F=mr (4) Bu ifodani ikkala tamonini radius R ga ko`paytiramiz. FR=mR2 M R 0 F Ma’lumki FR=M kuch momenti, mR2=I inersiya momenti bo`lgani uchun M=I Bu aylanma harakat dinamikasining asosiy qonuni yoki aylanma harakat uchun Nyutonni II- qonuni deyiladi Impuls momenti va uni saqlanish qonuni. qo`zg`almas o`q atrofida aylanma harakat
Giroskop (giro... va ...skop) — aylanish oʻqi fazoda oʻz yoʻnalishini oʻzgartira oladigan tez aylanuvchi qattiq jism. Aylanish oʻqi fazoda erkin aylana olishi uchun G.ni kardanli osmaga mahkamlab qoʻyish kerak (qarang Kardanli mexanizm). Osma markaziga nisbatan G. istalgan yoʻnalishda burilishi, uning aylanish oʻqi doiraviy konussimon sirt yasab harakatlanishi (qarang Presessiya) mumkin. Keyingi xususiyati navigatsiya asboblari — girokompas, girovertikal va b.ga asbob qilib olingan. G.ning har qanday holda ham fazoda oʻz oʻqi yoʻnalishini oʻzgarishsiz saqlay olishi xossasidan samolyot, raketa, dengiz kemalari, torpedolar va b. harakatini avtomatik tarzda saqlash uchun foydalaniladi (mas, avtopilot). Kemalarda matroslarning osma toʻrkrovatlari G. xossasiga asoslangan (kema qanchalik chayqalmasin matroslar bemalol uxlab ketishaveradi). Samolyotning kursdan ogʻganligini aniqlaydigan asbob yoʻnalish G.i, yaʼni giropolukompas deb ataladi. U avtopilotlarda qoʻllaniladi.
Bu aylanma g'ildirak yoki disk bo'lib, unda aylanish o'qi (aylanish o'qi) o'z-o'zidan har qanday yo'nalishni qabul qilish uchun erkindir. Aylanayotganda, ushbu o'qning yo'nalishi, moslamaning gilishi yoki burilishidan ta'sirlanmaydi burchak momentumining saqlanishi.
Ishlayotgan gyroskop. Uchta o'qda ham aylanish erkinligiga ega. Rotor tashqi ramkaning yo'nalishidan qat'i nazar, aylanish o'qining yo'nalishini saqlab qoladi.
Boshqa operatsion tamoyillariga asoslangan giroskoplar ham mavjud, masalan, mikrochip-paketli MEMS gyroskoplari electron qurilmalarda topilgan (ba'zan shunday nomlanadi girometrlar), qattiq holat halqa lazerlari optik tolali giroskoplar va juda sezgir kvant giroskopi.
Giroskoplarning qo'llanilishiga quyidagilar kiradi inertial navigatsiya tizimlari, kabi Hubble teleskopiyoki suv osti kemasining temir korpusi ichida. Aniqligi tufayli gyroskoplar ham ishlatiladi girooteolitlar tunnel qazib olishda yo'na-lishni saqlab qolish.
Gyroskoplar qurish uchun ishlatilishi mumkin gyrokompaslar magnit kompaslarnito'ldiradigan yoki almashtiradigan (kemalar, samolyotlar va kosmik kemalarda, umuman transport vositalarida), barqarorlikka yordam berish (velosipedlar, mototsikllar va kemalar) yoki inertsional yo'l-o'riq tizimining bir qismi sifatida foydalanish.
MEMS gyroskoplari ba'zi iste'molchi elektronikalarida, masalansmartfonlarda mashhur.
Gyro g'ildiragi diagrammasi. Chiqish o'qi (ko'k) atrofidagi reaktsi yastrelkalari kirish o'qiga (yashil) nisbatan qo'llaniladigan kuchlarga mos keladi va aksincha.
2.Giroskop -bu ikki yoki uchtaga o'rnatilgan g'ildirakdan iborat asbob gimbals g'ildirakning bitta o'qi atrofida aylanishini ta'minlash uchun
burama tayanchlarni ta'minlash. Ichki gimbal ustiga o'rnatilgan g'ildirak, yo'nalishda, kosmosda, uning qo'llab-quvvatlashidan mustaqil ravishda yo'nalishga ega bo'lishiga imkon berish uchun, bir-biriga orthogonal burilish o'qlari bilan o'rnatilgan uchta gimbals to'plamidan foydalanish mumkin.
Agar gyroskop bo'lsa ikkita gimbal, gyroskop ramkasi bo'lgan tashqi gimbal, qo'llab-quvvatlash bilan belgilanadigan xossasi .
|
| |