СВОБОДНЫЕ КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Этот продукт является частью линейки, которая исследует свободные колебания в простых системах с «одной степенью свободы».
Он знакомит учащихся с ключевыми научными терминами, такими как:
• Простое гармоническое движение (SHM)
• Частота колебаний
• Модуль сдвига
• Полярный момент площади
• Массовый момент инерции
• Разность фаз между смещением и его производными
Этот продукт подходит для прочной испытательной рамы (TM160) для изучения или демонстрации.
Этот продукт включает в себя вращающийся диск или «ротор» на конце тонкого стержня. Вы можете сравнить это с системой масс-пружины, за исключением того, что она заменяет массу моментом инерции массы ротора, а пружину - скручиванием стержня.
Задняя панель крепится к тестовой раме. Панель содержит две вертикальные направляющие. Полозья удерживают патрон, который надежно захватывает стержень образца в любом положении по его длине. Нижняя часть стержня крепится к свободно вращающемуся ротору. Втулка обеспечивает вращение вокруг оси стержня и поддерживает ротор во время установки.
Бесконтактный датчик рядом с диском ротора измеряет амплитуду вращательных колебаний. Датчик не имеет физического контакта с ротором из-за незначительного демпфирования. Оборудование включает в себя набор стержней разного диаметра, а положение патрона можно регулировать. Шкала на задней панели относительно нижней части стержня дает прямое указание «эффективной» длины стержня. Студенты могут использовать их, чтобы узнать, как диаметр и длина стержня влияют на крутильные колебания.
Студенты также могут установить на ротор дополнительный инерционный диск, чтобы увидеть, как повышенная инерция влияет на крутильные колебания.
По готовности учащиеся опускают опору ротора, а затем осторожно поворачивают и отпускают ротор, чтобы вызвать свободные крутильные колебания в стержне образца. Затем они находят частоту колебаний и сравнивают ее с предсказанной теорией.
Откалибруйте датчик смещения для работы с VDAS (mkII) для отображения в реальном времени и сбора данных о формах колебаний системы. Студенты используют программное обеспечение, чтобы увидеть форму сигнала смещения и измерить частоту. Программное обеспечение вычисляет и показывает первые две производные смещения - скорость и ускорение.
Специально разработали TM165 для работы с VDAS (mkII). Однако при желании выход датчика можно подключить к вашей собственной системе сбора данных или осциллографу.
Учащиеся могут установить дополнительный комплект демпфера (TM165a), чтобы проверить, как вязкостное демпфирование влияет на колебания ротора. В этот комплект входит кронштейн, удерживающий мощный магнит над ротором TM165. Магнит наводит вихревые токи в колеблющемся роторе, противодействуя и демпфируя его движение. Эффект демпфирования пропорционален скорости и становится равным нулю, когда ротор перестает колебаться. Это делает его формой вязкого демпфирования.
При использовании комплекта демпфера VDAS может привести отображаемые данные в соответствие с моделями вязкостного демпфирования с недостаточным демпфированием.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ
• Диаметр стержня и частота колебаний
• Длина стержня и частота колебаний
• Инерция и частота колебаний
• Разность фаз между смещением и его производными
• Затухание крутильных колебаний (требуется дополнительный комплект демпфера)
Авторизоваться
Корзина заказа
