Тема: КинематикаЧто верно?1. Физическая величина, равная отношению перемещения материальной точки к физически малому промежутку времени, в течении которого произошло это перемещение, называется:1) Сре…
Вопрос по физике:
Тема: Кинематика
Что верно?
1. Физическая величина, равная отношению перемещения материальной точки к физически малому промежутку времени, в течении которого произошло это перемещение, называется:
1) Средней скоростью неравномерного движения материальной точки
2) Мгновенной скоростью материальной точки
3) Скоростью равномерного движения материальной точки
2. Направление ускорения всегда совпадает с :
1) Направлением скорости
2) Направлением перемещения
3) Направлением вектора изменения скорости
3. Ускорение это:
1) Физическая величина, равная отношению изменения скорости к тому промежутку времени, за который это изменение произошло
2) Физическая величина, равная отношению изменения скорости к тому физически малому промежутку времени, за которое это изменение произошло
3) Физическая величина, равная отношению перемещения ко времени
4.
1) Только положительной
2) Только отрицательной
3) И положительной, и отрицательной, и равной нулю
5. В каком случае модуль ускорения больше?
1) Тело движется с большой постоянной скоростью
2) Тело быстро набирает или теряет скорость
3) Тело медленно набирает или теряет скорость
6. Два поезда движутся на встречу друг другу по прямолинейному участку пути. Один из них движется ускоренно, второй замедленно. Их ускорения направлены:
1) В одну сторону
2) В противоположные стороны
3) Однозначно об их направлениях нельзя сказать
7. Локомотив разгоняется до скорости 20 м/с, двигаясь по прямой с ускорением в 5 м/с2. Начальная скорость его равна нулю. Сколько времени длится разгон?
2) 2с
3) 100с
4) 4с
8. При подходе к станции поезд уменьшил скорость на 10 м/с в течении 20с. С каким ускорением двигался поезд?
1) -0,5 с2
2) 2 м/ с2
3) 0,5 м/ с2
4) -2м/ с2
9.
Автомобиль, трогаясь с места, движется с ускорением 3м/ с2. Через 4с скорость автомобиля будет равна:
1) 12 м/с
2) 0,75 м/с
3) 48 м/с
4) 6 м/с
Тесты по кинематике – О’Пять пО физике!
ТЕСТ 1.
1. Перемещение – это:
1)векторная величина; 2) скалярная величина; 3) может быть и векторной и скалярной величиной; 4) правильного ответа нет.
2.Модуль перемещения при криволинейном движении в одном направлении:
1) равен пройденному пути; 2) больше пройденного пути; 3) меньше пройденного пути; 4) правильного ответа нет.
3. При прямолинейном движении скорость материальной точки направлена:
1) туда же, куда направлено перемещение; 2) против направления перемещения; 4) независимо от направления перемещения;
4. При криволинейном движении мгновенная скорость материальной точки в каждой точке траектории направлена:
1) по траектории; 2) по касательной
к траектории в этой точке; 3) по радиусу кривизны траектории.
5. Перемещением движущейся точки называют…
1) …длину траектории; 2) пройденное расстояние от начальной точки траектории до конечной; 3)… направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение точки с его конечным; 4) …линию, которую описывает точка в заданной системе отсчета.
6. Средняя скорость характеризует:
1) равномерное движение; 2) неравномерное движение;
7. Физическая величина, равная отношению перемещения материальной точки к физически малому промежутку времени, в течение которого произошло это перемещение, называется
1) средней скоростью неравномерного движения материальной точки; 2) мгновенной скоростью материальной точки; 3) скоростью равномерного движения материальной точки.
8. Направление ускорения всегда совпадает с:
1) направлением скорости; 2) направлением перемещения; 3) направлением вектора изменения скорости.
9. Ускорение – это:
1) физическая величина, равная отношению изменения скорости к тому
промежутку времени, за который это изменение произошло; 2) физическая величина, равная отношению
изменения скорости к тому
физически малому промежутку времени, за которое это изменение произошло;
3) физическая величина, равная отношению перемещения ко времени.
10. Проекция ускорения на координатную ось может быть:
1) только положительной; 2) только отрицательной; 3) и положительной, и отрицательной, и равной нулю.
11. В каком случае модуль ускорения больше?
1) тело движется с большой постоянной скоростью; 2) тело быстро набирает или теряет скорость; 3) тело медленно набирает или теряет скорость.
12.Два поезда движутся навстречу друг другу по прямолинейному участку пути. Один из них движется ускоренно, второй замедленно. Их ускорения направлены:
1) в одну сторону; 2) в противоположные стороны; 3) однозначно об их направлениях нельзя сказать.
13. Локомотив разгоняется до скорости 20м/с, двигаясь по прямой с ускорением 5м/с2. Начальная скорость его равна нулю. Сколько времени длится разгон?
1) 0,25с; 2) 2с; 3) 1с; 4) 4с.
14. При подходе к станции поезд уменьшил скорость на 10м/с в течение 20с. С каким ускорением двигался поезд?
1) – 0,5м/с2 ; 2) 2м/с2 ; 3)
0,5 м/с2; 4) – 2м/с2.
15. Автомобиль, трогаясь с места, движется с ускорением 3м/с2. Через 4с скорость автомобиля будет равна:
1)12 м/с; 2) 0,75 м/с;м/с ; 4) 6 м/с.
Оценка: «5» – 90% выполнения, «4» – 80%; «3» -60%
Вопрос 2
Вопрос 2. Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение. Кинематические уравнения, связывающие перемещение, скорость и ускорение в векторной форме.
Перемещение тела – это направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением.
Перемещение векторная величина. (перемещение – вектор, модуль перемещения – скаляр).
Обозначается S
Единица измерения перемещения – метр [1 м].
Скорость равномерного прямолинейного движения — это векторная физическая величина, равная отношению перемещения тела S за любой промежуток времен к значению этого промежутка t:
v
Скорость показывает быстроту изменения координаты: vх=(х-х0)/t=Δх/t.
Единица измерения скорости – метр в секунду [1 м/с]
Ускорение — это векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.
Ускорение показывает, как быстро изменяетcя скорость тела. Если ускорение положительно, значит скорость тела увеличивается, движение ускоренное. Если ускорение отрицательно, значит скорость уменьшается, движение замедленное.
Если скорость изменяется одинаково в течение всего времени движения, то такое движение называют равнопеременным.
Тогда ускорение можно рассчитать по формуле:
Обозначения:
vх— конечная скорость тела при равноускоренном движении по прямой
v0х— начальная скорость тела
a — ускорение тела
t — время движения тела
Единица измерения ускорения в СИ [м/с2].
Ускорение измеряют акселерометром.
Уравнение равномерного движения
S=vх·t
Кинематическое уравнение скорости при равноускоренном движении по прямой:
Кинематическое уравнение перемещения при равноускоренном движении по прямой:
Обозначения:
— Перемещение тела при равноускоренном движении по прямой
— Начальная скорость тела
— Скорость тела при равноускоренном движении по прямой
— Ускорение тела
— Время движения тела
Тестирование на тему: «Кинематика»
Тест№1. Кинематика.
1.Кинематика – это раздел механики, который …
А) Занимается описанием механического движения и отвечает на вопрос: “как движется тело”.
Б) Изучает характер движения, причины появления ускорения у тел.
В) Изучает условия равновесия твердых тел.
Г) Правильного ответа нет.
2.Материальная точка-это тело, размерами которого . . .
А) В данных условиях можно пренебречь.
Б) Нельзя пренебречь.
В) Можно пренебречь.
Г) Нет правильного ответа.
4.Изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени, называется …
А) Механическим движением.
Б) Колебательным движением.
В) Вращательным движением.
Г) Поступательным движением.
5. Линия, вдоль которой движется тело, называется . . .
А) Перемещением.
Б) Путем.
В) Вектором скорости.
Г) Траекторией.
6. Длина траектории – это …
А) Путь.
Б) Перемещение.
В) Траектория.
Г) Вектор скорости.
7. Скорость пловца в неподвижной воде 1,5м/с. Он плывет по течению реки, скорость которой 2,5м/с. Определите результирующую скорость пловца относительно берега.
А) 1м/с Б) 1,5м/с В) 2,5м/с Г) 4м/с
8.
Единица измерения скорости в Международной системе – …
А) м. Б) с. В) м/с. Г) м/с².
9. Мера инертных свойств тел называется . . .
А) Силой.
Б) Массой.
В) Инерцией.
Г) Силой трения.
10. Векторная физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое, являющаяся причиной его деформации или изменения скорости, и определяемая произведением массы тела на ускорение его движения называется . . .
А) Массой.
Б) Инерцией.
В) Силой.
Г) Силой трения.
11. Единица измерения силы в Международной системе – …
А) Нм. Б) Па. В) Н. Г) Правильного ответа нет.
12. Трение, возникающее между неподвижными друг относительно друга поверхностями, называют . . .
А) Трением скольжения.
Б) Весом.
В) Реакцией опоры
Г) Трением покоя.
13. Сила трения определяется выражением . . .
А) mg. Б) . В) cosα.
Г) mgcosα.
14. Сила, с которой Земля притягивает находящиеся вблизи тела, называется . . .
А) Гравитационной силой.
Б) Электродвижущей силой.
В) Силой тяжести.
Г) Силой упругости.
15.Вес тела определяется выражением . . .
А) ma. Б) mv. В) mg. Г) .
16. На рычаг, плечи которого L=0.8м и L=0.2 м, действуют силы F=10 H и F=40 H. Определите суммарный момент силы и равнодействующую силу.
А) 0 Нм, 50 Н.
Б) 2 Нм, 50 Н.
В) 3,2 Нм, 30 Н.
Г) 0 Нм, 30 Н.
Тест№2 Динамика.
1. Инерциальная система отсчета – это система отсчета, в которой …
А) Любое ускорение, приобретаемое телом, объясняется действием на него других тел.
Б) Ускорение, приобретаемое телом, не объясняется действием на него других тел.
В) Любая скорость, приобретаемая телом, объясняется действием на него других тел.
Г) правильного ответа нет.
2. Мера инертных свойств тел называется . . .
А) Силой.
Б) Массой.
В) Инерцией.
Г) Силой трения.
3. Векторная физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое, являющаяся причиной его деформации или изменения скорости, и определяемая произведением массы тела на ускорение его движения называется . . .
А) Массой.
Б) Инерцией.
В) Силой.
Г) Силой трения.
4. Единица измерения силы в Международной системе – …
А) Нм. Б) Па. В) Н. Г) Правильного ответа нет.
5. Физический смысл силы: сила …
А) Показывает, на сколько изменяется скорость тела за единицу времени.
Б) Численно равна единице, если телу массой 1 кг сообщено ускорение 1 м/с².
В) Показывает, на сколько изменилось ускорение за единицу времени.
Г) правильного ответа нет
6. Первый закон Ньютона утверждает, что . . .
А) Скорость тела меняется при переходе из одной системы отчета в другую.
Б) В инерциальной системе отчета скорость тела не меняется, если сумма сил, действующих на тело, равно нулю.
В) Тела взаимодействуют с силами, равными по модулю, но противоположными по направлению.
Г) На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила.
7. Равнодействующая всех сил, действующая на тело, равна нулю, при этом тело …
А) Движется равномерно прямолинейно.
Б) Движется равномерно по окружности в горизонтальной плоскости.
В) Находится в состоянии покоя.
Г) Движется равномерно прямолинейно или находится в состоянии покоя.
8. Тело массой 20 кг, движущееся в инерциальной системе под действием силы 60 Н, приобретает ускорение равное . . .
А) 0,3 м/с². Б) 40 м/с². В) 3 м/с². Г) 80 м/с².
9.Два мальчика с одинаковой массой тел взялись за руки. Первый мальчик толкнул второго с силой 105 Н. Сила, с которой толкнул второй мальчик первого, равна …
А) 210 Н. Б) 105 Н.
В) 50 Н. Г) 0.
10.Выберете выражение для расчета силы упругости.
А) mgcosα. Б) μN. В) –kx. Г) .
11. Пружина жесткостью 25 Н/м изменяет свою длину от 40 до 35 см под действием силы, равной . . .
А) 10 Н. Б) 7,5 Н. В) 5,25 Н. Г) 1,25.
12. Динамометр с подвешенным грузом весом Р=3 Н свободно падает. Определите показания динамометра.
А) 0 Н. Б) 3 Н. В) -3 Н. Г) 9,8 Н.
13. Трение, возникающее между неподвижными друг относительно друга поверхностями, называют . . .
А) Трением скольжения.
Б) Весом.
В) Реакцией опоры
Г) Трением покоя.
14. Сила трения определяется выражением . . .
А) mg. Б) . В) cosα. Г) mgcosα.
15. Сила, с которой Земля притягивает находящиеся вблизи тела, называется . . .
А) Гравитационной силой.
Б) Электродвижущей силой.
В) Силой тяжести.
Г) Силой упругости.
16. Сила тяготения, действующая на тело, уменьшилась в 4 раза, следовательно, расстояние между телом и Землей .
. .
А) Увеличилось в 2 раза. В) Уменьшилось в 2 раза.
Б) Увеличилось в 4 раза. Г) Уменьшилось в 4 раза.
17. Векторная физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тела с другими телами, в результате чего тело приобретает ускорение, называется …
А) Весом тела.
Б) Равнодействующей силой.
В) Силой реакции опоры.
Г) Силой упругости.
18. Гравитационная постоянная равна 6.6710¹¹ Нм²/кг². Это означает, что два тела . . .
А) Любой массы, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга, притягиваются с силой F=6.6710¹¹ H.
Б) Массой по 1 кг каждое, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга, притягиваются с силой F=6.6710¹¹ H.
В) Любой массы, находящиеся на произвольном расстоянии друг от друга, притягиваются с силой F=6.6710¹¹ H.
Г) Любой массы, находящиеся на произвольном расстоянии друг от друга, притягиваются с силой F=1 H.
19. Физический смыл гравитационной постоянной: гравитационная постоянная …
А) Численно равна силе, с которой притягиваются две частицы с массой по 1 кг каждая, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга.
Б) Показывает, с какой силой взаимодействовали бы несколько точечных тел массами по одному килограмму, если бы они находились на расстоянии несколько метров друг от друга.
В) Численно равна силе, с которой гравитационное поле действует на тело единичной массы.
Г) Правильного ответа нет.
20.Вес тела определяется выражением . . .
А) ma. Б) mv. В) mg. Г) .
21. Автомобиль массой 2 т проходит по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны 40 м, со скоростью 36 км/ч (g=10 м/с²). Сила давления на середине моста равна . . .
А) 2510³ Н. Б) 2010³ Н. В) 1510³ Н. Г) 0.
22. На рычаг, плечи которого L=0.8м и L=0.2 м, действуют силы F=10 H и F=40 H. Определите суммарный момент силы и равнодействующую силу.
А) 0 Нм, 50 Н.
Б) 2 Нм, 50 Н.
В) 3,2 Нм, 30 Н.
Г) 0 Нм, 30 Н.
23. Скорость тела в инерциальной системе отчета меняется согласно графику, представленному на рисунке 1.
Укажите график на рисунке 2, который отражает изменение с течением времени силы, действующей на это тело.
Рис.1
Рис.2
24. Космическая станция движется вокруг Земли по орбите радиусом 810м. Сила тяжести, действующая на космонавта массой 80 кг, в этой станции, равна …
А) 800 Н. Б) 0 Н. В) 480 Н. Г) 80 Н.
25. Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью 10 м/с. Найдите изменение импульса за период.
А) 0 кгм/с. Б) 14 кгм/с. В) 20 кгм/с. Г) 100 кгм/с.
Тест №3. Законы сохранения в механике.
1. Физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, на время ее действия, называется …
А) Импульсом.
Б) Импульсом силы.
В) Мощностью.
Г) Работой.
2. Импульс тела определяется выражением …
А) Ft. Б). В) m.
Г) .
3. Единица измерения импульса тела в Международной системе …
А) кг м/с. Б) . В) . Г) Нет правильного ответа.
4. Физический смысл импульса силы: он равен …
А) Силе, действующей на тело, в единицу времени.
Б) Изменению скорости тела в единицу времени, в течение которого это изменение произошло.
В) Работе, совершенной телом, в единицу времени.
Г) Нет правильного ответа.
5. Физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость, называется …
А) Импульсом.
Б) Импульсом силы.
В) Мощностью.
Г) Работой.
6. Единица измерения импульса силы в Международной системе …
А) кг м/с. Б) . В) . Г) Нс.
7. Замкнутая система тел – это система тел, на которые …
А) Не действуют внешние силы.
Б) Действуют внешние силы.
В) Действуют внешние и внутренние силы.
Г) Не действуют ни внешние, ни внутренние силы.
8. Сумма импульсов замкнутой системы тел остается неизменной до, после и во время взаимодействия между собой – это …
А) Закон сохранения энергии.
Б) Закон сохранения импульса.
В) Закон сохранения заряда.
Г) Нет правильного ответа.
9. На рисунке изображен график зависимости импульса тела от скорости движения р = р (). Масса тела равна …
А) 3 кг.
Б) 5 кг.
В) 15 кг.
Г) По графику определить нельзя.
10. Два шара одинакового объема – березовый и свинцовый – движутся с одинаковыми скоростями. Какой из них обладает большим импульсом? Плотность березы 650 кг/м³, свинца – 11350 кг/м³.
А) Импульсы шаров одинаковы.
Б) Импульс березового шара больше.
В) Импульс свинцового шара больше.
Г) Нет правильного ответа.
11. Работа силы определяется выражением …
А) FScos α. Б) . В) Ft. Г) FSsin.
12.
Мощность – это физическая величина, равная …
А) Произведению работы на время.
Б) Отношению работы ко времени, в течение которого эта работа совершена.
В) Отношению энергии ко времени.
Г) Произведению энергии на время.
13. Единица измерения работы силы в Международной системе …
А) . Б) Дж/кг. В) Дж. Г) Вт.
14. Физический смысл работы силы: она равна …
А) Энергии 1Дж, которую необходимо сообщить телу массой 1 кг.
Б) Силе 1Н, совершенной за 1 с.
В) Силе 1Н, совершенной на пути 1м.
Г) Силе 1Н, совершенной с ускорением 1м/с².
15. Два шара массой 0,5 кг и 1 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 7 и 8 м/с. Каков модуль скорости шаров после их неупругого столкновения?
А) 3,5 м/с; В сторону движения шара больней массы.
Б) 3 м/с; в сторону движения шара большей массы.
В) 3 м/с; в сторону движения шара меньшей массы.
Г) 7 м/с; в сторону движения шара меньшей массы.
16. На рисунке изображены различные варианты взаимного расположения векторов силы, действующей на тело, и перемещения точки приложения силы. В каком случае работа силы будет равна 0?
А) 1.
Б) 2.
В) 3.
Г) 4.
17. Мощность показывает, какая …
А) Работа совершена за единицу времени.
Б) Энергия необходима телу массой 1 кг за единицу времени.
В) Сила совершена за единицу времени.
Г) Энергия необходима телу массой 2 кг за единицу времени.
18. Физическая величина, равная произведению силы тяжести на высоту тела относительно выбранного уровня, называется …
А) Кинетической энергией тела в поле тяжести.
Б) Потенциальной энергией тела в поле тяжести.
В) Работой тела в поле тяжести.
Г) Потенциальной энергией упруго деформированного тела.
19. Потенциальная энергия упруго деформированного тела определяется
выражением …
А) .
Б) . В) . Г) .
20. Мощность электродвигателя передвижного башенного подъемного крана равна 40 кВт, а его КПД – 80 %. На какую высоту кран сможет поднять груз массой 3000 кг за 1 мин.?
А) 1м. Б) 64 м В) 3840 м Г) 0,02 м
21. Шарики из пластилина летят навстречу друг другу. Модули их импульсов соответственно равны 0,05 кгм/с и 0,03 кгм/с. Столкнувшись, шарики слипаются. Импульс шариков после столкновения равен …
А) 0,08 кгм/с.
Б) 0,04 кг м/с.
В) 0,02 кг м/с.
Г) 0,01 кг м/с.
22. Ворона летит со скоростью 6 м/с. Импульс вороны равен 1,8 кг м/с. Масса вороны равна …
А) 10,8 кг. Б) 0,3 кг. В) 0,1 кг. Г) 5,4 кг.
23. Шарик скатывали с горки по трем разным желобам. В каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.
А) В первом.
Б) Во втором.
В) В третьем.
Г) Во всех трех случаях скорость шарика одинакова.
24. Мяч ударился о массивную стенку и отскочил обратно с такой же по модулю скоростью.
Насколько изменился импульс мяча в результате удара, если до удара он был равен р?
А) Не изменился.
Б) На р.
В) На – р.
Г) На 2р.
25. Шарик массой 0,05 кг скатывается с высоты 1,5 м по поверхности, форма которой изображена на рисунке. Величина кинетической энергии шарика в положении 4 равна … (Трением пренебречь)
А) 0,75 Дж.
Б) 0,5 Дж.
В) 0,25 Дж.
Г) 0.
Тест№4. Механические колебания и волны.
1.Движения или процессы, характеризующиеся той или иной степенью повторяемости во времени, называются . . .
А) Колебаниями.
Б) Периодом.
В) Частотой.
Г) Циклической частотой.
2.Колебания, совершаемые под действием периодической внешней силы,
называются . . .
А) Затухающими.
Б) Автоколебаниями.
В) Вынужденными.
Г) Свободными.
3.Максимальное отклонение тела от положения равновесия, называется . . .
А) Смещением.
Б) Частотой.
В) Периодом.
Г) Амплитудой.
4.Период колебаний пружинного маятника определяется выражением . . .
А). Б) 2. В) . Г).
5. Тело начинает колебательное движение с верхней крайней точки вдоль прямой. Определите амплитуду и перемещение тела, если за 1,5 периода был пройден путь 6 м.
А) 1м; 2м. Б) 4м;3м. В) 2м;6м. Г) 6м; 0м.
6. Гармоническое колебание задано уравнением X=sin50πt. Определите амплитуду и частоту колебаний.
А) 0 м, 25 Гц. Б) 1м, 25 Гц. В) 0 м, 50 Гц. Г) 1 м, 50 Гц.
7. По графику зависимости координаты от времени определите амплитуду и период колебаний.
А) 0.4 м, 0.8 с.
Б) 0.2 м, 0,4 с.
В) 0,4 м, 1 с.
Г) 0,2 м, 0,8 с.
8. Из предложенных ответов выберите уравнение гармонического колебания, соответствующее графику задания 7.
А) x = 0.4sint. Б) x = 0.2sint. В) x = 0.2 t. Г) x = 0.4sin1.6πt.
9. За 60 с маятник длиной 40 м совершает 5 колебаний. Вычислите ускорение свободного падения.
А) 11 м/с². Б) 10 м/с². В) 9,8 м/с². Г) 9,7 м/с².
10.Основное свойство всех волн состоит в . . .
А) Переносе вещества без переноса энергии.
Б) Переносе вещества и энергии.
В) Отсутствие переноса вещества и энергии.
Г) Переносе энергии без переноса вещества.
11.Волна в первой среде имеет длину 3м и скорость распространения 1500 м/с. При переходе в другую среду длинна волны стала 0,6 м, а скорость . . .
А) 300 м/с. Б) 750 м/с. В) 1500 м/с. Г) 4500 м/с.
12.Поперечная волна движется направо со скоростью . Определите направление смещения частицы М, находящейся на этой волне.
А) Направо. Б) Налево.
В) Вверх. Г) Вниз.
13.Волна, огибающая преграду размером 10 м при скорости распространения 200 м/с, имеет частоту.
. .
А) 2000 Гц. Б) 200 Гц. В) 20 Гц. Г) 2 Гц.
14.Волна от катера до берега озера дошла за 1 мин. Расстояние между ближайшими гребнями 1,5 м, удары волн о берег происходят через 2 с. Вычислите расстояние от катера до берега.
А) 3 м. Б) 45 м. В) 90 м. Г) 180 м.
15. Циклическая частота показывает, чему …
А) Равна частота колебаний за 2π.
Б) Равно число колебаний системы за 2π, или 6,28 секунд.
В) Равно число колебаний системы за π.
Г) Равна частота за 1 с.
16. Единица измерения циклической частоты в Международной системе – …
А) 1. Б) 1. В) 1радс. Г) 1рад²с.
17. Укажите связь периода колебаний и циклической частоты колебаний.
А) . Б) 2πТ. В) . Г) .
18. Свободные колебания происходят в системе тел …
А) За счет поступления энергии от источника, входящего в состав этой системы.
Б) Под действием внутренних сил после выведения системы из равновесия.
В) Под действием внешней периодической силы.
Г) По закону синуса или косинуса.
19. Что можно сказать о периоде колебаний изображенных на рисунке маятников? ()
А) Т> Т.
Б) Т< Т.
В) Т= Т.
Г) Т= Т= 0
20. Чему равна длина звуковой волны в воде, вызываемой источником колебаний с частотой 200 Гц. Скорость звука в воде равна 1450 м/с.
А) 290 км. Б) 7,25 м. В) 200 м. Г) 38 м.
21. Продольная волна – это волна, частицы которой …
А) Колеблются перпендикулярно оси распространения волны.
Б) Колеблются вдоль оси распространения волны.
В) Движутся перпендикулярно оси распространения волны.
Г) Переносятся вдоль оси распространения волны.
22. Поперечные волны распространяются …
А) На поверхности жидкости и в твердых телах.
Б) Только в газах.
В) Только в жидкостях.
Г) Внутри всех упругих сред.
23. После смещения вниз на 3 см от положения равновесия груз, подвешенный на пружине, совершает свободные колебания с периодом 2 с.
При смещении на 1 см период колебаний равен …
А) 2/3 с. Б) 1 с. В) 2 с. Г) 6 с.
24. Единица измерения периода в Международной системе …
А) 1/с. Б) с. В) . Г) Нет правильного ответа.
25. Максимальные значения кинетической и потенциальной энергии колеблющегося маятника часов равны по 3 Дж. Определите полную механическую энергию маятника.
А) Не изменится и равна 6 Дж.
Б) Изменяется от 0 до 6 Дж.
В) Не изменится и равна 3 Дж.
Г) Изменится от 0 до 3 Дж.
Тест №5 Электростатика.
1.Частица, обладающая наименьшим положительным зарядом, называется …
А) Нейтроном. Б) Электроном. В) Ионом. Г) Протоном.
2. Стекло при трении о шелк заряжается…
А) Положительно.
Б) Отрицательно.
В) Ни как не заряжается.
Г) Правильного ответа нет.
3. Если наэлектризованное тело отталкивается от эбонитовой палочки, натертой о мех, то оно заряжено .
..
А) Отрицательно.
Б) Положительно.
В) Ни как не заряжается.
Г) Правильного ответа нет.
4. Три пары легких шариков подвешены на нитях. Одноименные заряды имеет пара под номером …
А) Первая.
Б) Вторая.
В) Третья.
Г) Нет правильного ответа.
5. Два электроскопа, один из которых заряжен, соединены стержнем. Из какого материала изготовлен стержень?
А) Из стали.
Б) Из алюминия.
В) Из стекла.
Г) Из меди.
6. К стеклянной палочке А, натертой о шелк, подносят палочку Б, после чего палочка А приходит в движение по направлению, указанному стрелкой. Какой заряд имеет палочка Б?
А) Положительный.
Б) Отрицательный.
В) Положительный и отрицательный.
Г) Нет правильного ответа.
7. Капля ртути, имевшая заряд 2q, слилась с другой каплей с зарядом -3q.
Заряд вновь образовавшейся капли равен …
А) 5q. Б) -5q. В) -1q. Г) 1q.
8. Алгебраическая сумма зарядов в замкнутой системе остается постоянной. Приведенное выражение формулирует …
А) Закон сохранения электрических зарядов.
Б) Закон Кулона.
В) Процесс электризации.
Г) Закон сохранения энергии.
9. Единица измерения электрического заряда в Международной системе …
А) м. Б) Кл. В) Н. Г) А.
10. Физическая величина, определяемая выражением в Международной системе единиц выражается в …
А) м. Б) Кл. В) Н. Г) .
11. Закон Кулона гласит, что модуль силы …
А) Взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорционален квадрату расстояния между двумя точечными зарядами и обратно пропорционален произведению модулей зарядов.
Б) Притяжения точечных зарядов прямо пропорционален произведению модулей зарядов и обратно пропорционален расстоянию между ними.
В) Взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорционален произведению модулей зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.
Г) Взаимодействия двух зарядов прямо пропорционален произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
12. Коэффициент пропорциональности в законе Кулона показывает, чему равна сила взаимодействия …
А) В вакууме двух зарядов по 1 кулону каждый, если расстояние между этими зарядами будет равно 1 метру.
Б) Зарядов по 1 кулону каждый, если расстояние между этими зарядами будет равно 1 квадратному метру.
В) В вакууме двух зарядов по 1 кулону каждый, если расстояние между этими зарядами будет равно 1 километру.
Г) В вакууме двух зарядов по 1 кулону каждый, если расстояние между этими зарядами будет равно 1 сантиметру.
13. Диэлектрическая проницаемость среды – это физическая величина, равная …
А) Произведению силы взаимодействия зарядов в вакууме к силе их взаимодействия в среде.
Б) Отношению силы взаимодействия зарядов в вакууме к силе их взаимодействия в среде.
В) Отношению силы взаимодействия зарядов в среде к силе их взаимодействия в вакууме.
Г) Произведению силы притяжения зарядов в вакууме к силе их отталкивания в среде.
14. Единица измерения диэлектрической проницаемости среды в Международной системе – …
А) Н. Б) . В) Безразмерная. Г) Нет правильного ответа.
15. Из предложенных вариантов выберите выражение закона Кулона.
А) . Б) . В) . Г) Нет правильного ответа.
16. Из предложенных вариантов выберите выражение, определяющее диэлектрическую проницаемость среды.
А) . Б) . В) . Г) Правильного ответа нет.
17. Векторная физическая величина, равная отношению силы, действующей на заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда называется …
А) Диэлектрической проницаемостью среды.
Б) Силой взаимодействия.
В) Электризацией.
Г) Напряженностью электрического поля.
18.
Напряженность показывает, …
А) Какая сила действует со стороны электрического поля на единичный заряд, помещенный в данную точку поля.
Б) Сколько сил действует со стороны электрического поля на единичный заряд, помещенный в данную точку поля.
В) Какая сила действует на единичный заряд.
Г) Сколько сил не действует со стороны электрического поля на единичный заряд, помещенный в данную точку поля.
19. При увеличении расстояния между двумя точечными зарядами в 3 раза, сила взаимодействия между ними …
А) Уменьшилась в 9 раз.
Б) Уменьшилась в 3 раза.
В) Увеличилась в 3 зраза.
Г) Увеличилась в 9 раз.
20. Физическая величина, равная отношению потенциальной энергии, которой обладает заряд, помещенный в данную точку электрического поля, к величине этого заряда, называется …
А) Напряженностью.
Б) Диэлектрической проницаемостью среды.
В) Потенциалом.
Г) Электрическим напряжением.
21. Единица измерения электроемкости в Международной системе – …
А) 1Кл. Б) 1В. В) 1. Г) 1Ф.
22. Конденсатор электроемкостью 4 мкФ заряжен до напряжения 400 В, а конденсатор электроемкостью 3 мкФ – до 300 В. После зарядки конденсаторы соединили одноименными полюсами. Напряжение, установившееся между обкладками конденсаторов после соединения, равно …
А) 357 В. Б) 4,3 нВ. В) 2,8 мВ. Г) Правильного ответа нет.
23. Два точечных одноименных заряда, величиной 4 нКл каждый, находятся на расстоянии 4см друг от друга. Сила, с которой будут действовать эти заряды друг на друга, равна …
А) 9 ГН. Б) 36 нН. В) 90 мкН. Г) Правильного ответа нет.
24. Два точечных заряда 6q и – 2q взаимодействуют в вакууме силой 0,3 Н. После того, как заряды соединили и развели на прежнее расстояние, их сила взаимодействия стала равна…
А) 0,4 Н. Б) 0,3 Н. В) 0,2 Н. Г) 0,1 Н.
25. Одноименные заряды 8 Кл и 6 Кл находятся на расстоянии 12 см в керосине (=2). Напряженность поля в точке, находящейся в середине между зарядами, равна …
А) 2510³ . Б) 125 . В) 5010³ . Г) 175.
Тест №6 Постоянный электрический ток.
1. Электрический ток в металлах создается …
А) Электронами и отрицательными ионами.
Б) Электронами и положительными ионами.
В) Положительными и отрицательными ионами.
Г) Только свободными электронами.
2. Какое минимальное количество электричества (абсолютное значение) может быть перенесено электрическим током через проводящую среду?
А) Любое сколь угодно малое.
Б) Равное заряду электрона.
В) Оно зависит от времени пропускания тока.
Г) равное заряду ядра атома.
3. Какая из перечисленных ниже величин служит количественной характеристикой электрического тока : 1 – плотность вещества; 2 – масса электрона; 3 – сила тока; 4 – модуль Юнга.
А) 1. Б) 2. В) 3. Г) 4.
4. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании его через сверхпроводник?
А) Тепловое, химическое, магнитное.
Б) Только химическое.
В) Только тепловое.
Г) Только магнитное.
5. Физическую величину, равную отношению заряда, протекающего через поперечное сечение проводника ко времени, в течение которого этот заряд протекает, называют …
А) Напряжением.
Б) Силой тока.
В) Электрическим сопротивлением.
Г) Электродвижущей силой.
6. Физическая величина, равная отношению напряжения на участке цепи к силе тока, протекающего по этому участку, называется …
А) Напряжением.
Б) Силой тока.
В) Электрическим сопротивлением.
Г) Электродвижущей силой.
7. Физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению электрического заряда внутри источника тока, к величине этого заряда, называется …
А) Напряжением.
Б) Силой тока.
В) Электрическим сопротивлением.
Г) Электродвижущей силой.
8. Сила тока показывает, …
А) Какой заряд протекает через поперечное сечение проводника за единицу времени.
Б) Сколько зарядов протекает через поперечное сечение проводника за единицу времени.
В) Какой заряд протекает через продольное сечение проводника за единицу времени.
Г) Какой заряд протекает через поперечное сечение проводника за 1 мс.
9. Из предложенных вариантов выберите выражение закона Ома.
А) . Б) UR. В) Uq. Г) .
10. Единица измерения силы тока в Международной системе – …
А) Ом. Б) Кл. В) Н. Г) А.
11. Сопротивление показывает, …
А) Какую силу тока необходимо приложить к проводнику, чтобы напряжение в нем было равно 1 Вольту.
Б) Какое напряжение необходимо приложить к проводнику, чтобы сила тока в нем была равна 1 Амперу.
В) Какое напряжение необходимо приложить к проводнику, чтобы сила тока в нем не была равна 1 Амперу.
Г) Какое напряжение необходимо приложить к проводнику, чтобы сила тока в нем не была равна 1 мА.
12. Электродвижущая сила показывает, чему равна …
А) Работа сторонних сил по перемещению заряда в 1 Кулон внутри источника тока.
Б) Работа сторонних сил по перемещению заряда в 1 Кулон за пределами источника тока.
В) Сила тока по перемещению заряда в 1 Кулон внутри источника тока.
Г) Сила тока по перемещению заряда в 2 Кулона внутри источника тока.
13. Единица измерения сопротивления в Международной системе – …
А) Ом. Б) Кл. В) Н. Г) А.
14. Единица измерения электродвижущей силы в Международной системе – …
А) Ом. Б) Кл. В) В. Г) А.
15.При последовательном соединении проводников …
А) ; ; .
Б) ; ; .
В) ; ; .
Г) Нет правильного ответа.
16. На рисунке изображена схема электрической цепи. Напряжение на концах резистора R равно U=3 В. Напряжение на концах второго резистора R равно …
А) 3 В.
Б) 12 В.
В) 0,25 В.
Г) 10 В.
17. Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС, равной 6 В, и внутренним сопротивлением 1 Ом. Источник тока замкнут на внешнее сопротивление R. Сила тока в цепи равна 2 А. Значение внешнего сопротивления цепи равно …
А) 0,5 Ом. Б) 1 Ом. В) 2 Ом. Г) 4 Ом.
18. Сила тока в электрической лампе менялась с течением времени так, как показано на рисунке. Укажите промежутки времени, когда напряжение на клеммах лампы не изменялось.
А) 0 – 20 мин.
Б) 20 – 50 мин.
В) 50 – 60 мин.
Г) 0 – 20 и 50 – 60 мин.
19. На рисунке приведена схема электрической цепи. ЭДС источника равна 6 В, а его внутреннее сопротивление 1 Ом. Сопротивление резистора 9 Ом. Каковы показания амперметра и вольтметра? Электроизмерительные приборы считать идеальными.
А) I = 0,7 А; U = 6 В.
Б) I = 0,6 А; U = 6 В.
В )I = 0,6 А; U = 5,4 В.
Г) I = 0,7 А; U = 5,4 В.
20. Как изменится показание вольтметра с внутренним сопротивлением 1 кОм, если последовательно с ним включить дополнительное сопротивление 10 кОм?
А) Увеличится в 10 раз.
Б) уменьшится в 10 раз.
В) Увеличится в 11 раз.
Г) Не изменится.
21. В цепи, состоящей из трех одинаковых проводников, соединенных параллельно и включенных в сеть, за 40 с. выделилось некоторое количество теплоты. Укажите время, за которое выделится такое же количество теплоты, если проводники соединить последовательно.
А) За то же время.
Б) 120 с. В) 240 с. Г) 360 с.
22. Рассчитайте силу тока при коротком замыкании батареи с ЭДС 9 В, если при замыкании ее на внешнее сопротивление 3 Ом ток в цепи равен 2 А.
А) 2 А. Б) 3 А. В) 4 А. Г) 6 А.
23. На рисунке изображена схема электрической цепи. Какое количество теплоты выделится лампочкой при протекании тока в течение 3 минут? Электроизмерительные приборы считать идеальными.
А) 1 Дж.
Б) 540 Дж.
В) 3 Дж.
Г) Лампочка не успевает нагреться.
24. На рис. 5 приведены графики зависимости силы тока от приложенного напряжения для трех металлических проводников. Электрическое сопротивление наибольшее у …
А) 1.
Б) 3.
В) 2.
Г) У всех одинаково.
25. Проводник какого сопротивления надо включить во внешнюю цепь генератора с ЭДС 220 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом, чтобы на его зажимах напряжение стало равным 210 В?
А) ≈ 1 Ом.
Б) ≈ 2,1 Ом. В) ≈ 3,2 Ом. Г) ≈ 3,8 Ом.
Тест №7. Ток в средах.
1. В твердом состоянии металлы … . Частицы в них расположены …
А) Не имеют кристаллического строения… в беспорядке.
Б) Имеют кристаллическое строение… в строго определенном порядке.
В) Имеют кристаллическое строение… в беспорядке.
Г) Нет правильного ответа.
2. Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение …
А) Электронов.
Б) Положительных ионов.
В) Отрицательных ионов.
Г) Положительных и отрицательных ионов.
3. Электрический ток проводит …
А) Дистиллированная вода.
Б) Кристаллы медного купороса.
В) Водный раствор медного купороса.
Г) Нет правильного ответа.
4. Что представляют собой положительные и отрицательные ионы?
А) Положительные ионы не имеют зарядов, а отрицательные — имеют.
Б) Положительные ионы имеют недостаток электронов, а отрицательные — избыток.
В) Положительные ионы имеют избыток электронов, а отрицательные — недостаток.
Г) Правильного ответа нет.
5. Электрод, соединенный с отрицательным полюсом источника тока, называют …
А) Катодом. Б) Анодом. В) Диодом. Г) Нет правильного ответа.
6. За направление тока в электрической цепи принято направление …
А) По которому перемещаются электроны в проводнике.
Б) От отрицательного полюса источника тока к положительному.
В) От положительного полюса источника тока к отрицательному.
Г) Нет правильного ответа.
7. Какие частицы располагаются в узлах кристаллической решетки металлов, и какой заряд они имеют?
А) Электроны, имеющие отрицательный заряд.
Б) Ионы, имеющие отрицательный заряд.
В) Ионы, имеющие положительный заряд.
Г) Ионы, имеющие положительный или отрицательный за-
ряд.
8. Скорость распространения электрического тока в проводнике – это скорость …
А) Движения электрических зарядов.
Б) Распространения электрического поля.
В) Упорядоченного движения электрических зарядов.
Г) Распространения электрического заряда.
9. Чтобы в электролите существовал электрический ток, необходимо, чтобы …
А) Электролит находился в электрическом поле.
Б) В электролите существовали ионы.
В) В электролите существовали свободные электроны.
Г) В электролите существовали положительные ионы.
10. Единица измерения сопротивления в Международной системе – …
А) Ом. Б) Кл. В) Н. Г) А.
11. Сопротивление показывает, …
А) Какую силу тока необходимо приложить к проводнику, чтобы напряжение в нем было равно 1 Вольту.
Б) Какое напряжение необходимо приложить к проводнику, чтобы сила тока в нем была равна 1 Амперу.
В) Какое напряжение необходимо приложить к проводнику, чтобы сила тока в нем не была равна 1 Амперу.
Г) Какое напряжение необходимо приложить к проводнику, чтобы сила тока в нем не была равна 1 мА.
12. Какое действие электрического тока используется для получения чистых металлов, например меди, алюминия и других?
А) Тепловое.
Б) Химическое.
В) Магнитное.
Г) Нет правильного ответа.
13. Удельное сопротивление показывает, чему …
А) Равно сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м².
Б) Равна сила тока проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м².
В) Равно напряжение проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м².
Г) Равно напряжение проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм².
14. Единица измерения удельного сопротивления в Международной системе – …
А) Ом. Б) Омм. В) В. Г) А.
15.
Из предложенных вариантов выберите выражение удельного сопротивления.
А) . Б) . В) . Г) Нет правильного ответа.
16. Выделение вещества на электродах, находящихся в растворе, называется …
А) Проводимостью.
Б) Электролитической диссоциацией.
В) Рекомбинацией.
Г) Электролизом.
17. Электролитическая диссоциация – это процесс распада молекул растворенного вещества на …
А) Ионы под действием молекул воды.
Б) Ионы под действием молекул водорода.
В) Протоны под действием молекул воды.
Г) Нейтроны под действием молекул воды.
18. Из предложенных вариантов выберите выражение химического эквивалента вещества.
А) . Б) . В) е N. Г) .
19. Первый закон Фарадея гласит: …
А) Электрохимические эквиваленты веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.
Б) Масса вещества, выделившегося на электроде, обратно прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит.
В) Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит.
Г) Нет правильного ответа.
20. Доноры – это атомы, …
А) Забирающие «лишние» электроны из кристаллов полупроводника.
Б) Поставляющие «лишние» электроны в кристаллы полупроводника.
В) Поставляющие «лишние» ионы в кристаллы полупроводника.
Г) Забирающие «лишние» ионы из кристаллов полупроводника.
21. Разряд, протекающий при наличии внешнего стимулятора, называется …
А) Самостоятельным.
Б) Коронным.
В) Искровым.
Г) Несамостоятельным.
22. Оцените среднюю скорость направленного движения электронов в медном проводнике площадью поперечного сечения 1 см² при силе тока 1 мА.
А) 0,74 мк. Б) 0,74 н. В) 0,074 п. Г) Нет правильного ответа.
23. При электролизе медного купороса в течение 1 часа выделяется 20 г меди. Валентность меди – 2, относительная молекулярная масса – 64.
Сила тока в электролитической ванне равна …
А) 16,8 А. Б) 0,016 А. В) 60 кА. Г) Нет правильного ответа.
24. Чему равен электрохимический эквивалент вещества, если известно, что масса вещества, выделившегося на электроде, равна 5 г, а заряд, прошедший через электролит, равен заряду электрона?
А) 3,110.
Б) 3,1.
В) 8.
Г) Нет правильного ответа.
25. Чему равен химический эквивалент меди, зная, что ее валентность равна 2 и относительная молекулярная масса равна 64.
А) 32 м. Б) 128 м. В) 32 . Г) Нет правильного ответа.
Тест №8 Магнитостатика.
1. Доказательством реальности существования магнитного поля может служить …
А) Наличие источника поля.
Б) Отклонение заряженной частицы, движущейся в поле.
В) Взаимодействие двух проводников с током.
Г) Существование электромагнитных волн.
2. Для двух параллельных проводников, находящихся в вакууме, модуль силы взаимодействия между элементами токов, на которые можно разложить любые проводники, прямо пропорционален токам, протекающим по проводникам, длинам элементов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними – это …
А) Закон Ампера.
Б) Закон Фарадея.
В) Закон Ленца.
Г) Нет правильного ответа.
3. Коэффициента пропорциональности в законе Ампера показывает, с какой силой будут взаимодействовать …
А) 3 параллельно расположенных проводника единичной длины, находящихся на единичном расстоянии друг от друга, если по ним протекают токи единичной силы.
Б) 2 параллельно расположенных проводника единичной длины, находящихся на единичном расстоянии друг от друга, если по ним протекают токи единичной силы.
В) 2 параллельно расположенных проводника единичной длины, находящихся на единичном расстоянии друг от друга, если между ними напряжение единичной силы.
Г) 2 параллельно расположенных проводника единичной длины, находящихся на расстоянии 1 см друг от друга, если между ними напряжение единичной силы.
4. Единица измерения коэффициента пропорциональности в законе Ампера в Международной системе – …
А) . Б) .
В) . Г) .
5. Физическая величина, равная отношению силы магнитного взаимодействия в однородной среде к силе магнитного взаимодействия в вакууме, называется …
А) Электрической проницаемостью.
Б) Проводимостью.
В) Магнитной проницаемостью.
Г) Нет правильного ответа.
6. Силовой характеристикой магнитного поля служит …
А) Потенциал.
Б) Магнитная проницаемость.
В) Магнитная индукция.
Г) Работа.
7. Изменение полюса магнитного поля катушки с током может произойти, если …
А) Ввести в катушку сердечник.
Б) Изменить направление тока в катушке.
В) Отключить источник тока.
Г) Увеличить силу тока.
8. Индукция магнитного поля – это векторная физическая величина, равная отношению …
А) Силы, действующей на элемент длины проводника, помещенный в данную точку поля, к произведению силы тока на длину элемента.
Б) Силы тока, действующей на элемент длины проводника, помещенный в данную точку поля, к произведению силы на длину элемента.
В) Напряжения, действующего на элемент длины проводника, помещенный в данную точку поля, к произведению силы тока на длину элемента.
Г) Напряжения, действующего на элемент длины проводника, помещенный в данную точку поля, к произведению работы тока на длину элемента.
9. Из предложенных вариантов выберите выражение, определяющее индукцию магнитного поля.
А) . Б) . В) . Г) Нет правильного ответа.
10. Единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе – …
А) Ом. Б) Кл. В) Н. Г) Тл.
11. Индукция магнитного поля показывает, чему равна сила …
А) Действующая на элемент проводника с током единичной длины, если по нему идет ток единичной силы.
Б) Действующая на проводник с током, если по нему идет ток единичной силы.
В) Тока, действующая на элемент проводника с током единичной длины.
Г) Тока, действующая на проводник с током единичной длины.
12. Сила, действующая со стороны магнитного поля на отдельно взятую движущуюся заряженную частицу, называется …
А) Силой Ампера.
Б) Силой Архимеда.
В) Силой взаимодействия.
Г) Силой Лоренца.
13. При увеличении тока в контуре в 4 раза, индукция магнитного поля …
А) Увеличится в 4 раза.
Б) Уменьшится в 4 раза.
В) Увеличится в 16 раз.
Г) Не изменится.
14. Единица измерения магнитного потока в Международной системе – …
А) Тл. Б) Омм. В) Вб. Г) А.
15. На рисунке изображен проводник с током. Символ «+» означает, что ток в проводнике направлен от наблюдателя. Укажите направление вектора магнитной индукции поля в точке а.
А) Только 1.
Б) Только 2.
В) 1 или 3.
Г) Только 4.
16. На рисунке изображены линии индукции магнитного поля прямого проводника с током и показано положение точек 1, 2, 3.
Сравните индукции магнитного поля в этих точках.
А) В > В> В.
Б) В< В< В.
В) В= В= В.
Г) Нет правильного ответа.
17. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем так, как показано на рисунке. Укажите промежуток времени, при котором модуль ЭДС индукции имеет максимальное значение.
А) От 0 до 5 с.
Б) От 5 до 10 с.
В) От 10 до 20 с.
Г) Везде одинаков.
18. За 2 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, увеличивается с 4 до 12 Вб. Модуль ЭДС индукции, наведенный в рамке, равен …
А) 8 В. Б) 4 В. В) 12 В. Г) 16 В.
19. Если силу тока в катушке увеличить вдвое, то энергия магнитного поля …
А) Увеличится в 2 раза.
Б) Уменьшится в 2 раза.
В) Не изменится.
Г) Увеличится в 4 раза.
20. Три частицы влетели в однородное магнитное поле. На рисунке траектории их движения показаны штриховой линией.
Линии магнитной индукции направлены от наблюдателя. Отрицательный заряд имеет …
А) Только 1.
Б) Только 2.
В) Только 3.
Г) 2 и 3.
21. Магнит вводится в алюминиевое кольцо так, как показано на рисунке. Направление тока в кольце указано стрелкой. Каким полюсом магнит вводится в кольцо?
А) Положительным.
Б) Отрицательным.
В) Северным.
Г) Южным.
22. В горизонтально расположенном проводнике длиной 50 см и массой 10 г сила тока равна 20 А. Найдите индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.
А) 10 Тл. Б) 10 Тл. В) 0,1 мТл. Г) Нет правильного ответа.
23. Когда металлический стержень присоединили к одному из полюсов источника тока, то вокруг него образовалось … поле.
А) Электрическое.
Б) Магнитное.
В) Электрическое и магнитное.
Г) Нет правильного ответа.
24. Диамагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость …
А) Больше единицы и они слабо втягиваются в магнитное поле.
Б) Очень большая.
В) Меньше единицы и они слабо выталкиваются из магнитного поля.
Г) Очень маленькая.
25. Три одинаковые катушки включены последовательно в электрическую цепь постоянного тока. Катушка 1 без сердечника, в катушке 2 – сердечник из кобальта, в катушке 3 – сердечник из трансформаторной стали. В какой из катушек индукция магнитного поля будет наименьшей? Магнитная проницаемость воздуха равна 1, кобальта – 175, трансформаторной стали – 8000.
А) 1. Б) 2. В) 3. Г) Индукция магнитного поля во всех катушках одинакова.
Тест № 9 Электромагнитная индукция.
1. Индукционный ток – это направленное движение …
А) Заряженных частиц, по своим действиям в принципе не отличается от электрического тока, проявляется за счет сил неэлектрического происхождения.
Б) Нейтральных частиц, по своим действиям в принципе не отличается от электрического тока, проявляется за счет сил электрического происхождения.
В) Заряженных частиц, по своим действиям отличается от электрического тока, проявляется за счет сил неэлектрического происхождения.
Г) Нейтральных частиц, по своим действиям в принципе отличается от электрического тока, проявляется за счет сил электрического происхождения.
2. На каком опыте можно показать возникновение индукционного тока?
А) Проводник, концы которого присоединены к гальванометру, надо поместить в магнитное поле.
Б) Проводник, концы которого присоединены к гальванометру, надо двигать вдоль магнитных линий.
В) Магнит или проводник, концы которого присоединены к гальванометру, надо двигать так, чтобы магнитные линии пересекали проводник.
Г) Нет правильного ответа.
3. Какую задачу ставил перед собой Фарадей, приступая к работе, которая привела его к открытию явления электромагнитной индукции?
А) С помощью электрического тока получить магнитное поле.
Б) Превратить магнетизм в электричество.
В) С помощью электрического поля получить ток
Г) Нет правильного ответа.
4. Магнитный поток – это физическая величина, равная …
А) Отношению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем к синусу угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.
Б) Произведению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем и на косинус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.
В) Произведению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем и на синус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.
Г) Отношению вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем к косинусу угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.
5. Единица измерения магнитного потока в Международной системе – …
А) Тл. Б) Омм. В) Вб. Г) А.
6. Из предложенных вариантов выберите выражение магнитного потока.
А) ВSsin . Б) . В) ВScos . Г) Нет правильного ответа.
7. На острие укреплено коромысло с двумя уравновешивающими друг друга кольцами, изготовленными из немагнитного металла, например, алюминия. Одно кольцо сплошное, другое – разрезанное. Будем вдвигать в кольца постоянный магнит, при этом …
А) Сплошное и разрезанное кольца – оттолкнутся.
Б) Сплошное – оттолкнется, а разрезанное – нет.
В) Оба кольца останутся в первоначальном положении.
Г) Разрезанное оттолкнется, а сплошное – нет.
8. Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он был вызван, – это …
А) Правило правой руки.
Б) Правило левой руки.
В) Правило буравчика.
Г) Правило Ленца.
9. Направление индукционного тока зависит …
А) От направления магнитной индукции поля, пронизывающего контур.
Б) От направления силовых линий.
В) От магнитного потока.
Г) Нет правильного ответа.
10. Электромагнитной индукцией называют явление возникновения …
А) Магнитного поля вокруг проводника при прохождении по нему электрического тока.
Б) Электрического тока в проводнике, пересекающем магнитные линии.
В) Электрического тока в проводнике.
Г) Правильного ответа нет.
11. Физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению электрического заряда по электрической цепи к величине этого заряда, называется …
А) Электродвижущей силой.
Б) Электромагнитной индукцией.
В) Магнитным потоком.
Г) Правильного ответа нет.
12. Из предложенных вариантов выберите выражение закона электромагнитной индукции.
А) . Б) -. В) . Г) -.
13. Кто придал закону электромагнитной индукции именно такой вид: ?
А) М. Фарадей. Б) Х. Эрстед. В) А. Ампер. Г) Д. Максвелл.
14.Работа трансформатора основана на явлении …
А) Самоиндукции.
Б) Электромагнитной индукции.
В) Магнитной индукции.
Г) Нет правильного ответа.
15. ЭДС, вырабатываемая генератором, зависит от …
А) Периода.
Б) Индукции магнитного поля.
В) Частоты вращения рамки в магнитном поле.
Г) Нет правильного ответа.
16. Явление возникновения ЭДС индукции в катушке, по которой протекает переменный ток, называется…
А) Самоиндукцией.
Б) Электродвижущей силой.
В) Электромагнитной индукцией.
Г) Нет правильного ответа.
17. Из предложенных вариантов выберите выражение индуктивности.
А) . Б) . В) ФI. Г) Нет правильного ответа.
18.
Индуктивность численно равна …
А) Магнитному потоку, охватываемому проводником, если сила тока, протекающая по проводнику, равна 1 А.
Б) Силе тока, протекающей по проводнику, если магнитный поток, охватываемый проводником, равен 1 Вб.
В) Магнитному потоку, охватываемому проводником, при изменении силы тока на 1 А за 1 с.
Г) Силе тока, протекающей по проводнику, если магнитная индукция равна 1 Тл.
19. . Что такое k?
А) Коэффициент пропорциональности.
Б) Коэффициент трансформации.
В) Постоянная Больцмана.
Г) Нет правильного ответа.
20. Если силу тока в катушке увеличить вдвое, то энергия магнитного поля …
А) Увеличится в 2 раза.
Б) Уменьшится в 2 раза.
В) Не изменится.
Г) Увеличится в 4 раза.
21. Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 3 мГн при силе тока 15 мА?
А) 45 мкВб.
Б) 45 Вб. В) 45 мВб. Г) Нет правильного ответа.
22. Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке с индуктивностью 0,4 Гн при равномерном уменьшении силы тока с 15 до 10 А за 0,2 с?
А) 0. Б) 10 В. В) 50 В. Г) 0,4 В.
23. По катушке индуктивностью L – 0,6 Гн течет ток I = 15 А, а по катушке с индуктивностью L = 15 Гн течет ток I = 0,6 А. Сравните энергии магнитного поля этих катушек.
А) W = W.
Б) W > W.
В) W < W.
Г) W = W = 0.
24. В катушке с индуктивностью 0,3 Гн сила тока равна 3 мА. Энергия магнитного поля этой катушки равна …
А) 1,35 Дж. Б) 1,35 мкДж. В) 0,45 мДж. Г) Нет правильного ответа.
25. Прямой проводник длиной 80 см движется в магнитном поле со скоростью 36 км/ч под углом 30° к вектору магнитной индукции. В проводнике возникает ЭДС 5 мВ. Магнитная индукция равна …
А) 1,25 мТл.
Б) 3 мТл.
В) 0,8 кТл.
Г) Нет правильного ответа.
Тест № 10. Основы молекулярно – кинетической теории строения вещества.
1. Выберите правильное утверждение:
А) Молекулы одного и того же вещества различны.
Б) Молекулы одного и того же вещества одинаковы.
В) При нагревании тела молекулы вещества увеличиваются в размерах.
Г) При нагревании тела увеличивается масса молекул.
2. Явление диффузии доказывает…
А) Только факт существования.
Б) Только факт движения молекул.
В) Факт существования и движения молекул.
Г) Факт взаимодействия молекул.
3. Опытным обоснованием существования промежутков между молекулами является…
А) Диффузия.
Б) Броуновское движение.
В) Испарение жидкости.
Г) Наблюдение с помощью оптического микроскопа.
4. Броуновское движение – это…
А) Проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества.
.
Б) Отрыв молекул с поверхности жидкости или твердых тел.
В) Хаотическое тепловое движение взвешенных частиц в жидкостях или газах.
Г) Движение молекул, объясняющее текучесть жидкости.
5. Выберите величину, которая соответствует порядку значения массы молекулы или соединения.
А) 10 кг. Б) 10 кг. В) 10 кг. Г) 10кг.
6. Физическая величина, определяемая числом структурных элементов, содержащихся в системе, называется…
А) Молярной массой.
Б) Относительной молекулярной массой.
В) Количеством вещества.
Г) Нет правильного ответа.
7. Молярная масса – это физическая величина, …
А) Определяемая отношением массы вещества к его количеству.
Б) Определяемая числом структурных элементов, содержащихся в системе.
В) Равная отношению массы молекулы данного вещества к 1/12 атома углерода.
Г) Определяемая произведением массы вещества к его количеству.
8. Единица измерения количества вещества в Международной системе – …
А) Моль. Б) кг. В) . Г) Моль.
9. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде …
А) 12 массой 0,012 кг.
Б) 14 массой 0,014 кг.
В) 16 массой 0,016 кг.
Г) 18 массой 0,018 кг.
10. Выберите из предложенных ответов выражение, позволяющее рассчитать число молекул данного вещества.
А) . Б) . В) . Г) .
11. Масса углекислого газа (CO) равна…
А) 7,3 кг.
Б) 7,3 кг.
В) 7,3 кг.
Г) 7,310 кг.
12. В … состоянии молекулы движутся равномерно и прямолинейно до столкновения друг с другом.
А) Газообразном.
Б) Жидком.
В) Твердом.
Г) Кристаллическом.
13. В опыте Штерна пары раскаленного металла проводника М оседали на вращающемся внешнем цилиндре (в т.
О молекулы оседали при неподвижном цилиндре). Скорость молекул, осевших в точке 1 …
А) Наименьшая.
Б) Наибольшая.
В) Средняя.
Г) Может быть любой.
14. Графики 1, 2, 3 характеризуют распределение молекул газа по скоростям ( кривая Максвелла). Сравните температуру газов.
А) Т.
Б) Т<Т<Т.
В) Т>Т>Т.
Г) Т>Т<Т.
15. Разрушение твердых веществ является доказательством …
А) Существования сил взаимодействия между молекулами.
Б) Движения молекул.
В) Существования самих молекул.
Г) Броуновского движения.
16. Количество вещества определяется выражением …
А) . Б) . В) . Г) .
17. Единица измерения молярной массы в Международной системе – …
А) Моль. Б) кг. В) . Г) Моль.
18. Молярная масса показывает, …
А) Сколько молей находится в однородном веществе.
Б) Сколько молекул находится в однородном веществе.
В) Какова масса одного моля однородного вещества.
Г) Сколько молекул не находится в однородном веществе.
19. Число Авогадро равно…
А) 6,02 моль.
Б) 6,02моль.
В) 6,02кг.
Г) Нет правильного ответа.
20. Количество вещества, содержащееся в алюминиевой отливке массой 2,7 кг, равно …
А) 0,1 моль. Б) 10 моль. В) 100 моль. Г) 100 кг.
21. Число молекул, содержащихся в 56 г азота, равно …
А) 0. Б) 5. В) 12. Г) 12.
22. Масса молекулы воды равна…
А) 3 кг. Б) 0,3 кг. В) 0,3 кг. Г) 3 кг.
23.Массу одной молекулы определяет выражение…
А) . Б) . В) . Г) .
24. Укажите величину, соответствующую порядку линейных размеров молекул веществ.
А) 10 кг. Б) 10 кг. В) 10 кг. Г) 10кг.
25. Какой объем занимает 1 моль любого вещества в газообразном состоянии при нормальных условиях ( р = 101,325 Па и t = 0°)?
А) 23,4 л.
Б) 22,4 л.
В) 22,4 кг.
Г) 22,4 г.
Коды правильных ответов
Тест №1 Кинематика
вопроса1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
А
А
Б
А
Г
А
А
В
Г
Г
В
В
Г
В
А
Б
В
В
А
Б
Г
В
А
Б
Г
Тест№2 Динамика
вопроса
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
А
Б
В
В
Б
Б
Г
В
Б
В
Г
А
Г
В
В
В
Б
Б
А
В
Г
А
А
В
В
Тест №3.
Законы сохранения в механике.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
Б
В
А
А
А
Г
А
Б
Б
В
А
Б
В
В
Б
В
А
Б
Г
Б
В
Б
Б
Г
А
Тест№4 Механические колебания и волны.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
А
В
Г
Б
А
А
Г
Б
А
Г
А
Б
В
Б
Б
А
А
Б
В
Б
Б
А
В
Б
А
Тест №5 Электростатика
вопроса1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
Г
А
Б
А
Б
А
В
А
Б
Г
В
А
Б
В
Б
А
Г
А
А
В
Г
А
В
Г
А
Тест №6 Постоянный электрический ток
вопроса1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
Г
В
В
Г
Б
В
Г
А
А
Г
Б
А
А
В
А
Б
В
Б
В
А
Г
В
Б
А
Г
Тест №7 Электрический ток в средах.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
Б
А
А
В
А
В
А
Б
А
А
Б
А
А
Б
В
Г
А
А
В
Б
Г
Б
Г
А
А
Тест №8 Магнитостатика
вопроса1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
Б
А
Б
Г
В
В
Б
А
Б
Г
А
Г
Б
В
А
А
А
Б
Г
А
В
А
А
В
А
Тест №9 Электромагнитная индукция.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
А
Б
А
В
В
А
Б
Г
А
В
А
Г
Г
Б
В
А
Б
А
Б
Г
А
Б
Б
Б
А
Тест №10 Основы молекулярно – кинетической теории строения вещества.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Ответ
Б
Б
А
В
Б
В
А
Г
А
Б
Г
А
А
Б
В
Б
В
В
Б
В
Г
А
Г
Г
Б
Объяснение урока: Размерный анализ | Nagwa
В этом толкователе мы научимся определять размеры физических величин, учитывая соотношение между этими величинами и другими известными величинами.
Напомним, что физические измерения состоят из двух частей: значения и единицы . Единица говорит нам , что у нас есть , а значение говорит нам , сколько у нас есть.
Например, если измерение некоторой величины равно «10 м», значение равно десяти, а единицей измерения являются метры.Другими словами, измерением нашей величины является некоторое количество метров, а именно десять.
Измерения обычно связаны с реальными физическими величинами. Мы можем измерить среднее расстояние от Земли до Солнца как 1 а.е. (астрономическая единица). Мы можем видеть это расстояние, отмеченное на диаграмме ниже.
Точно так же на приведенной ниже диаграмме мы обозначили расстояние между атомами в кристалле как 4 нм.
С другой стороны, мы могли бы измерить период обращения Земли как 365.24 дня, а один день как 86 400 с.
Теперь обратим пристальное внимание на четыре измерения, которые мы только что описали:
1,4,365.
24,86400.AUnmdayss
Каждый из них состоит из значения и единицы измерения, и все единицы измерения различны. Однако, несмотря на то, что все единицы разные, интуитивно мы можем видеть связь между первыми двумя величинами, а также между двумя последними величинами. А именно, 1 а.е. и 4 нм представляют расстояния. Действительно, мы могли бы измерить расстояние от Земли до Солнца в нанометрах (нм) вместо астрономических единиц (а.е.).Точно так же мы могли бы измерять один год в секундах, а не в днях, поскольку и дни, и секунды представляют собой промежутки времени.
Однако было бы совершенно бессмысленно измерять расстояние между атомами в днях или период обращения в нанометрах, поскольку нанометры не описывают время, а дни не описывают расстояние.
Мы видим, что иногда, но не всегда, для описания одной и той же физической величины могут использоваться разные единицы измерения. Мы количественно определяем эту совместимость единиц с понятием размерности .
Определение: Измерение
Измерения физической величины описывают, какой тип величины мы имеем, независимо от конкретного выбора единиц измерения.
Размерности более сложных величин строятся путем объединения размерностей более основных величин способом, аналогичным соединению единиц.
Мы уже встречались с двумя основными измерениями: длиной и временем. Мы используем символ 𝐿 для обозначения длины и 𝑇 для обозначения времени.
Применим эту идею к ранее упомянутым величинам.1 а.е., расстояние между Землей и Солнцем, и 4 нм, расстояние между атомами в кристалле, являются измерениями длины. Следовательно, размерность величины 1 а.е. равна 𝐿, а размерность 4 нм также равна 𝐿. С другой стороны, размерность 365,24 дня равна 𝑇, что также соответствует размерности 86 400 с.
Квадратные скобки вокруг количества означают, что нас интересует только его размерность. Итак, мы можем написать [1]=[4]=𝐿AUnm и [365.24]=[86400]=𝑇.dayss
Из этого следует отметить два важных момента.Во-первых, многие различные единицы описывают величины одной и той же размерности. Во-вторых, поскольку многие единицы имеют одинаковую размерность, когда мы рассматриваем размерности величины, мы не рассматриваем как количество , как мы это делали с единицами.
Это связано с тем, что число, представляющее , сколько изменяется в зависимости от нашего выбора единиц измерения, но измерения описывают физическую величину таким образом, который не зависит от конкретного выбора единиц измерения.
Прежде чем мы увидим наш первый пример, мы кратко рассмотрим, как комбинировать измерения.
Объединение измерений для формирования других измерений — это процесс, идентичный объединению единиц для формирования других единиц. Например, чтобы представить площадь, мы можем использовать квадратные метры (м 2 ). Эта единица строится путем умножения двух копий единицы измерения: mmm×=.
Чтобы найти размеры [м 2 ], мы просто наблюдаем =[]×[]=𝐿×𝐿=𝐿.mmm
Таким образом, как и следовало ожидать из правил объединения единиц, квадрат единицы с измерениями длины имеет размеры квадрата длины.
Точно так же, как и с единицами измерения, мы можем составлять частные измерения. Единственное отличие состоит в том, что измерения обычно представляются с отрицательными показателями, а не в виде дробей.
Например, типичная единица скорости — километры в час. Километры имеют размерность 𝐿, поскольку они являются единицами длины, а часы имеют размерность 𝑇, поскольку они являются единицами времени. Обычно мы записываем единицу километров в час как км/ч но для его размеров мы бы написали
=𝐿𝑇,км/ч
где мы написали 𝑇 вместо 1𝑇.
Имея все это в виду, давайте рассмотрим наш первый пример.
Пример 1: Определение единиц измерения по измерениям
Количество имеет размерность 𝐿𝑇. В какой единице СИ может быть измерена эта величина?
Ответ
Измерения, которые нам даны, представляют собой совокупность измерений 𝐿 длины и 𝑇 времени. Чтобы определить подходящую единицу СИ с желаемыми составными измерениями 𝐿𝑇, мы должны определить подходящую единицу для каждого основного измерения 𝐿 и 𝑇 отдельно.
Напомним, что метры — это единица СИ для физических величин с измерением длины. Напомним также, что секунды — это единица СИ для физических величин с измерением времени.
Теперь вспомним, что измерения складываются точно так же, как единицы. Затем, чтобы сформировать наши целевые единицы, нам просто нужно объединить метры и секунды таким же образом, как 𝐿 и 𝑇 объединяются в 𝐿𝑇. Ну, это 𝐿, деленное на 𝑇 в квадрате, поэтому наши соответствующие единицы должны быть метры, деленные на секунды в квадрате, или м/с 2 .
В конце этого примера у нас остались метры на секунду в квадрате (м/с 2 ), которые точно являются единицами измерения ускорения. Кроме того, мы видели, что размерности, соответствующие этим единицам, равны 𝐿𝑇. Но помните, измерения описывают количество, не зависящее от выбора единиц измерения, поэтому на самом деле 𝐿𝑇 — это измерения ускорения независимо от нашего выбора единиц измерения.
Мы только что определили единицы измерения величины с учетом размерности величины.В следующем примере мы сделаем обратное — определим размерность величины из единиц, которые мы могли бы использовать для ее измерения.
Нам понадобится размерность для величин с массой. Мы будем использовать 𝑀 для измерения массы.
Пример 2: Определение размеров по единицам
Каковы размеры величины, которая может быть измерена в единицах кгм×?
Ответ
Двумя основными единицами в данном выражении являются килограммы и метры. Килограммы — это единицы измерения массы, поэтому соответствующая размерность равна 𝑀.Метры — это единицы измерения длины, поэтому соответствующая размерность равна 𝐿.
Теперь, когда мы определили размеры, соответствующие каждой базовой единице в нашем количестве, нам нужно только подставить обратно в данное выражение. Заменяя kg на 𝑀 и m на 𝐿, находим ×=𝑀𝐿.kgm
Это наш ответ.
Перед этим последним примером мы ввели размерность 𝑀 для массы. Нам нужен новый символ для массы, потому что никакая комбинация длины и времени не может правильно представить массу объекта.Точно так же мы хотим работать с физическими величинами, связанными с током.
Поскольку никакая комбинация 𝐿, 𝑇 и 𝑀 не может дать нам измерения тока, нам снова нужен новый символ. На этот раз мы будем использовать букву 𝐼.
В следующем примере показано, как использовать это новое измерение в контексте нахождения общих размеров.
Пример 3: Определение габаритных размеров
Количество 𝑎 имеет размеры 𝐼𝑇. Количество 𝑏 имеет размерность 𝑇. Каковы размеры 𝑎×𝑏?
Ответ
Используя алгебраические правила объединения измерений, [𝑎×𝑏]=[𝑎]×[𝑏].
Подставив данные размеры из вопроса, [𝑎]×[𝑏]=𝐼𝑇×𝑇=𝐼𝑇𝑇.
Термин в скобках 𝑇𝑇 не имеет нетто-размеров, поскольку он эквивалентен 𝑇𝑇, который является просто числом 1. Используя этот результат, 𝐼𝑇𝑇=𝐼.
Таким образом, мы заключаем, что [𝑎×𝑏]=𝐼.
Помимо манипулирования простыми выражениями, включающими 𝑀, 𝐿, 𝑇 и 𝐼, мы также можем определить размеры других физических величин, таких как сила.Напомним, что второй закон Ньютона связывает силу (𝐹), массу (𝑚) и ускорение (𝑎) соотношением
𝐹=𝑚𝑎.
Мы уже знаем, что [𝑎]=𝐿𝑇, а [𝑚] — это просто 𝑀, измерение массы, которое мы только что ввели. Таким образом, следуя правилам объединения размеров, []=𝑀×𝐿𝑇=𝑀𝐿𝑇.Force
Используя известную физическую формулу, мы успешно вычислили составные измерения силы. На самом деле мы всегда можем использовать соответствующие формулы и уравнения для получения размерностей неизвестных величин, потому что для того, чтобы уравнение было верным, общие размерности обеих частей уравнения должны соответствовать .
Давайте рассмотрим пример, в котором мы используем этот принцип.
Пример 4. Нахождение неизвестных размеров с помощью уравнения
Рассмотрим три величины 𝑎, 𝑏 и 𝑐, где [𝑎]=𝑀𝐿 и [𝑏]=𝑀. Если 𝑎=𝑏𝑐, что такое [𝑐]?
Ответ
Наш первый шаг — вспомнить, что если две физические величины равны, то должны совпадать и их размерности. Поэтому мы можем написать [𝑎]=𝑏𝑐.
Теперь в правой части у нас есть 𝑏𝑐.
Напомним, что измерения ведут себя как единицы измерения, а это значит, что мы можем манипулировать ими так же, как математическими переменными.Другими словами, 𝑏𝑐 точно такое же, как [𝑏][𝑐]. Но мы знаем из утверждения, что [𝑎]=𝑀𝐿 и [𝑏]=𝑀, поэтому имеем
𝑀𝐿=𝑀[𝑐].
Теперь все, что нам нужно сделать, это алгебраически манипулировать этим уравнением, чтобы найти [𝑐]. Умножая обе части на [𝑐], получаем 𝑀𝐿×[𝑐]=𝑀.
Чтобы изолировать [𝑐], мы затем умножаем обе части на 𝑀𝐿. Это дает 𝑀𝐿𝑀𝐿×[𝑐]=𝑀𝐿𝑀.
Теперь вспомним, что 𝑀 означает «делить на 𝑀», поэтому в правой части мы имеем 𝑀𝑀×, см эквивалентно просто 𝐿.Аналогично сгруппировав размеры в левой части, получим 𝑀𝐿𝑀𝐿×[𝑐]=𝑀𝑀𝐿𝐿×[𝑐].
Каждый член в скобках не имеет нетто-размеров; другими словами, они оба эквивалентны числу 1. Следовательно, 𝑀𝐿𝑀𝐿×[𝑐]=[𝑐].
Объединив это с нашими предыдущими вычислениями, мы получим окончательный ответ:
[𝑐]=𝐿.
В этом примере мы столкнулись с размерными комбинациями 𝑀𝑀 и 𝐿𝐿, которые, как мы пришли к выводу, эквивалентны числу 1 без измерений.Этот вывод непосредственно следует из тождества 𝑎=1 для любого вида величины 𝑎, а также приводит нас к другому важному определению.
Определение: безразмерные величины
Безразмерная величина представляет собой алгебраическую комбинацию физических величин, организованных таким образом, что отсутствуют габаритные размеры. Безразмерные величины обеспечивают количественные отношения, которые не зависят от какого-либо конкретного выбора единиц измерения.
Возможно, простейшей безразмерной величиной является соотношение сторон прямоугольника, определяемое как длина прямоугольника, деленная на его ширину.Поскольку []=[]=𝐿длинаширина, длинаширина не должна иметь габаритных размеров; другими словами, он должен быть безразмерным. Таким образом, два прямоугольника с одинаковым соотношением сторон, но разной длиной, скажем, 1 м и 1 км, по-прежнему будут иметь одинаковую форму.
Безразмерные величины играют важную роль в физике, поскольку физические законы обычно зависят от относительных, а не абсолютных величин. Например, будет ли плита изгибаться, если ее держать горизонтально над землей, зависит от соотношения сторон, а не от конкретных значений длины и ширины.На изображении выше плита слева физически короче, чем плита справа, но плита справа имеет гораздо меньшее соотношение сторон, чем плита слева. Плита с более высоким соотношением сторон будет иметь тенденцию больше изгибаться под действием силы тяжести.
В следующем примере мы воспользуемся полученными знаниями, чтобы найти размерность одного компонента безразмерной величины.
Пример 5. Определение размеров для обезразмеривания составной величины
Рассмотрим четыре величины 𝑝, 𝑞, 𝑅 и 𝑘, где [𝑝]=𝐼𝑇𝐿,[𝑞]=𝐼𝑇𝑀,[𝑅]=𝐿𝑀𝑇.
Составная величина 𝑘𝑝𝑞𝑅 безразмерна. Каковы размеры 𝑘?
Ответ
Напомним, что безразмерная величина не имеет габаритных размеров.
Алгебраически мы пишем [𝐷]=1 для безразмерной величины 𝐷. Это позволит нам определить размеры любого компонента 𝐷. Здесь интересующая нас величина равна 𝑘𝑝𝑞𝑅, поэтому
𝑘𝑝𝑞𝑅=1.
Используя тот факт, что измерения алгебраически комбинируются подобно переменным, мы можем переписать это как [𝑘][𝑝][𝑞][𝑅]=1, и умножив обе части на [𝑞][𝑅][𝑝], чтобы изолировать [𝑘], мы имеем [𝑘]=[𝑞][𝑅][𝑝].
Поскольку в постановке вопроса нам даны все величины в правой части, подставим то, что нам дано для [𝑝], [𝑞] и [𝑅]: [𝑘]=𝐼𝑇𝑀𝐿𝑀𝑇𝐼𝑇𝐿.
Преобразование знаменателя в отрицательные степени дает [𝑘]=𝐼𝑇𝑀𝐿𝑀𝑇𝐼𝑇𝐿.
Теперь объединим измерения, используя обычные правила умножения показателей с одинаковыми основаниями: 𝐼𝑇𝑀𝐿𝑀𝑇𝐼𝑇𝐿 = 𝐼𝑇𝐿𝑀 = 𝐼𝑇𝐿𝑀 = [𝑘] . () () () ()
Теперь, когда мы рассмотрели несколько примеров, давайте повторим, что мы узнали.
Ключевые моменты
- Измерение дает наиболее общее описание типа конкретной величины или измерения.
- Основные размеры, о которых мы узнали, это длина, 𝐿; масса, 𝑀; время, 𝑇; и текущий, 𝐼.
- Размеры других величин могут быть выражены через эти базовые размеры. Например, скорость имеет размерность 𝐿𝑇.
- Все единицы одного вида количества имеют одинаковые размеры.
- Размеры обеих частей действительного физического уравнения должны совпадать.
- Безразмерные величины представляют собой комбинацию величин, не имеющих габаритных размеров.
[Решено] Выберите физическую величину меньше единицы
Понятие:
- Размеры: Когда производная величина выражается через фундаментальные величины, она записывается как произведение различных степеней фундаментальных величин.
- Степени, в которые должны быть возведены фундаментальные величины, чтобы выразить данную физическую величину, называются ее размерностями. 90 187 Величина без размерности обычно представляет собой 90 205 отношение двух величин 90 208 с аналогичными размерностями и, следовательно, отменяется.
Таким образом, они не будут иметь единиц и известны как безразмерная величина.
Объяснение:
Стресс:
- Когда к телу прилагается сила, происходит относительное смещение частиц, и благодаря свойству упругости развивается внутренняя возвращающая сила , которая стремится вернуть тело в исходное состояние.{- 2}}\)
Модуль Юнга:
- Модуль Юнга Модуль упругости, применимый к растяжению проволоки и т. д., равный отношению нагрузки, приложенной к единице площади поперечного сечения, к увеличению длины на единицу длины.
- Обозначается как E или Y . Единицей модуля Юнга является Н·м -2 .
\(Y = \frac{{Напряжение}}{{Деформация}}\)
Штамм: Определяется как отношение изменения длины к исходной длине.0}} \справа]}} = 1\)
Давление: Это составляющая силы по нормали к рассматриваемой области.
\(Давление = \frac {F}{A}\)
- Его размеры [ML –1 T –2 ]
- Давление является скалярной величиной , так как сила является векторной величиной
- Единицей давления в системе СИ является Нм –2 . Он был назван паскалей (Па) .
В приведенном выше пояснении всех вариантов —
Напряжение – Н/м 2
Модуль Юнга – Н/м 2
Штамм – нет единиц
Давление – Н/м 2
Следовательно, правильный вариант — Штамм.
Физические величины и единицы СИ
Обзор
Международная система единиц (сокращенно единиц СИ от французского названия Système International d’unités) — это согласованная на международном уровне метрическая система единиц измерения, существующая с 1960 года.
килограмм, две из основных единиц, на которых основана система, восходит к Французской революции.Сама система основана на концепции семи основных единиц количества, из которых могут быть получены все остальные единицы количества. После окончания Второй мировой войны становилось все более очевидным, что для замены многочисленных и разнообразных систем измерений, использовавшихся в то время, необходима всемирная система измерений. В 1954 году 10 th Генеральная конференция по мерам и весам , действуя на основании результатов более раннего исследования, предложила систему, основанную на шести основных величинах.Рекомендуемые количества: метр , килограмм , секунд , ампер , кельвин и кандела .Генеральная конференция по мерам и весам (сокращенно CGPM от французского названия, Conférence Générale des Poids et Mesures ), первая из которых состоялась в 1889 году, проводится каждые несколько лет, начиная с 1897 года, в Севре, недалеко от Парижа.
.Следуя предложениям 1954 года, конференция 1960 года (11 -я -я ГКМВ) представила миру новую систему.Седьмая базовая единица, моль , была добавлена после 14-го -го CGPM, состоявшегося в 1971 году. в его девятом издании можно бесплатно загрузить с веб-сайта Bureau International des Poids et Mesures (BIPM).Брошюра написана и поддерживается подкомитетом Международного комитета мер и весов (сокращенно CIPM от французского названия — Comité International des Poids et Mesures ). Соответствующим международным стандартом является ISO/IEC 80000 .
Роль BIPM включает в себя установление стандартов для основных физических величин и поддержание международных прототипов.Его работа включает в себя метрологические исследования (метрология — наука об измерениях), проведение сличений международных образцов для целей проверки и калибровки эталонов.
Работа BIPM контролируется CIPM, который, в свою очередь, несет ответственность перед CGPM. В настоящее время Генеральная конференция собирается каждые четыре года для утверждения новых стандартов и резолюций, а также для согласования финансовых, организационных вопросов и вопросов развития.Основные величины и единицы СИ
Значение физической величины обычно выражается как произведение числа и единицы .В прошлом (а в некоторых случаях и до недавнего времени) единица представляла конкретный пример или прототип соответствующей величины, которая использовалась в качестве точки отсчета. Число представляет собой отношение значения количества к единице.
По состоянию на 2019 год все основные единицы теперь определяются со ссылкой на семь «определяющих» физических констант, которые включают фундаментальные константы природы, такие как постоянная Планка и скорость света.
Самые последние изменения произошли с публикацией девятого издания брошюры СИ в 2019 году. Четыре основные единицы — 90 329 кг 90 330, 90 329 ампер 90 330, 90 329 кельвин 90 330 и 90 329 моль 90 330 — были переопределены с использованием физических констант. секунд , метров и кандел , уже определенные с помощью физических констант, подлежали корректировке.Например, 90 329 кг 90 330 ранее были определены со ссылкой на прототип.Прототипом, о котором идет речь, был платино-иридиевый цилиндр, хранившийся в строго контролируемых условиях в хранилище МБМВ, идентичные копии которого хранятся в одинаковых условиях по всему миру. Количество два килограмма (2 кг) было бы определено как ровно удвоенная масса прототипа или одной из его копий. Однако теперь, согласно версии брошюры SI 2019 года:
«Килограмм, символ кг, является единицей массы в системе СИ.Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка h равной 6,626 070 15 × 10 −34 , выраженной в единицах Дж с, что равно кг м 2 с −1 , где метр, а второй определяется через c и Δν Cs ».
Также, согласно выпуску Брошюры СИ за 2019 год, семь определяющих физических констант, используемых для определения единиц СИ:
” .. . выбираются таким образом, что любая единица СИ может быть записана либо через саму определяющую константу, либо через произведение или частное определяющих констант».
Семь определяющих констант, используемых для определения единиц СИ:
- Невозмущенная частота сверхтонкого перехода в основном состоянии атома цезия 133 , Δ ν Cs , составляет 9 192 631 770 Гц
- Скорость света в вакууме, c , равна 299 792 458 м/с
- Постоянная Планка ч равна 6.626 070 15 × 10 −34 Дж с
- Элементарный заряд e равен 1,602 176 634 × 10 −19 Кл
- Постоянная Больцмана k равна 1,380 649 × 10 −23 Дж/К
- Постоянная Авогадро N A равна 6,022 140 76 × 10 23 моль −1
- Световая отдача монохроматического излучения частотой 540 × 10 12 Гц, К кд , составляет 683 лм/Вт
где, согласно брошюре СИ, герц , джоулей , кулонов , люмен и ватт с символами единиц Гц, Дж, Кл, лм и Вт, соответственно, относятся к единицы секунда , метр , килограмм , ампер , кельвин , моль , и кандела , с символами единиц с, м, моль, кг, A, K, K согласно Hz = s –1 , J = кг м 2 s –2 , C = A s, lm = cd m 2 м –2 = cd sr, W = кг м 2 с –3 .
В Международной системе единиц используется семь основных величин. Семь основных величин и соответствующие им единицы:
- время (секунда)
- длина (метр)
- масса (килограмм)
- электрический ток (ампер)
- термодинамическая температура (Кельвин)
- количество вещества (моль)
- сила света (кандела)
Предполагается, что эти основные величины независимы друг от друга.Другими словами, нет необходимости определять базовую величину в терминах какой-либо другой базовой величины (или величин). Обратите внимание, однако, что, хотя сами основные величины считаются независимыми, их соответствующие базовые единицы в некоторых случаях зависят друг от друга. метров , например, определяется как длина пути, пройденного светом в вакууме за временной интервал 1/299 792 458 секунд .
В таблице ниже приведены основные величины и их единицы измерения.Вы могли заметить, что аномалия возникает относительно 90 329 килограммов 90 330 (единица массы 90 329 90 330). Килограмм — единственная основная единица СИ, название и символ которой содержат префикс. Вы должны знать, что кратные и дольные единицы этой единицы образуются путем присоединения соответствующего имени префикса к имени единицы грамм и соответствующего символа префикса к символу единицы г . Например, одна миллионная часть килограмма — это один миллиграмм (1 мг), а не один микрокилограмм (1 мкг).
Базовые единицы SI Кол-во Сим. Блок Блок
Сим.Определение единицы Time T Второй S Продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующее переходу между двумя гиперфийными уровнями основного состояния цезий-133 атом длина l метр м Длина пути, проходимого светом в вакууме за промежуток времени продолжительностью 1/295 72 масса м килограмм кг Килограмм определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка ч равным 6. 626 070 15 × 10 −34 при выражении в единицах Дж с, что равно кг м2 с −1 , где метр и секунда определены через c и Δ ν Cs .Ранее предложенное определение, эквивалентное приведенному выше, описывает килограмм как массу покоящегося тела, эквивалентная энергия которого равна энергии совокупности фотонов, частота которых в сумме составляет [1,3563
652 × 10 50 ] герц.электрический
токI ампер А Электрический ток, соответствующий потоку 1/(1.602 176 634 × 10 -19 ) Элементарные расходы в секунду Термодинамическая
ТемператураT Kelvin K Изменение термодинамической температуры, которая приводит к изменению тепловой энергии кт по 1,380 649 × 10 −23 Дж количество
веществаn моль количество вещества 22 140 76 × 10 23 определенные элементарные объекты (элементарными объектами могут быть атомы, молекулы, ионы, электроны, другие частицы или определенные группы таких частиц) светящиеся
интенсивность25 4 v кандела кд Сила света в заданном направлении источника, который излучает монохроматическое излучение с частотой 540 × 10 12 герц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683 Вт на стеридиан Размерность количества
Как указывалось ранее, каждая производная единица количества, определяемая Международной системой единиц, определяется как произведение степеней основных единиц.
Каждая базовая величина считается имеющей собственное измерение , которое представлено с помощью прописных букв, напечатанных латинским шрифтом без засечек. Считается, что производные величины имеют размерности, которые могут быть выражены как произведения степеней размерностей основных величин, из которых они получены. Таким образом, размерность любой величины Q записывается как:dim q = l α м β β 0 T λ
0 I δ θ ε N ζ J ηБуквы верхнего регистра L, M, T, I, Θ, N и J (Θ — заглавная греческая буква Theta ) представляют размерность основных величин длина , масса , время , электрический ток , термодинамическая температура , количество вещества и сила света соответственно.
Надстрочные символы — это первые семь символов нижнего регистра греческого алфавита ( альфа , бета , лямбда , дельта , эпсилон , дзета и eta) и представляют целые числа, называемые 00330 и eta. мерных показателей . Значения размерных показателей могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Размерность производной величины, по сути, передает ту же информацию об отношениях между производными величинами и базовыми величинами, из которых они получены, что и символ единицы СИ для производной величины.В некоторых случаях все показатели размерности равны нулю (как, например, в случае, когда величина определяется как отношение двух величин одного вида). Такие величины называются безразмерными или размерными единицами . Связной производной единицей такой величины (как отношения двух одинаковых единиц) является число на единицу . Тот же принцип применим к величинам, которые не могут быть выражены в основных единицах, таких как количество молекул , что по существу является просто результатом подсчета.
Эти величины также считаются безразмерными или размерными один. Большинство безразмерных величин просто выражаются числами. Исключения составляют радиан и стерадиан , используемые для выражения значений плоских углов и телесных углов соответственно. Другим заметным исключением является децибел , который описан выше.Производные единицы
Все 90 329 производных единиц 90 330 количества, определяемых Международной системой единиц, определяются как 90 329 произведений степеней 90 330 основных единиц.Следовательно, производная величина может быть выражена через одну или несколько основных величин в форме алгебраического выражения. Производные единицы, которые являются произведениями степеней основных единиц, не включающих числовой множитель, кроме на единицу , называются когерентными производными единицами . Это означает, что они получены исключительно с использованием произведений или частных целых степеней основных величин и что не используется никакой числовой множитель, кроме единицы.
Семь основных единиц и двадцать две когерентные производные единицы СИ образуют когерентный набор из двадцати девяти единиц, который называется набором когерентных единиц СИ .Все остальные единицы СИ представляют собой комбинации некоторых из этих двадцати девяти единиц. Слово «когерентный» в данном контексте означает, что уравнения между числовыми значениями величин имеют точно такую же форму, как и соответствующие уравнения между самими величинами.
Двадцать две когерентные производные единицы имеют специальные имена и символы. Часто выбранное имя признает вклад конкретного ученого. Единица силы ( ньютонов ) названа в честь сэра Исаака Ньютона , одного из величайших авторов в области классической механики.Единица давления ( паскалей ) названа в честь Блеза Паскаля за его работы в области гидродинамики и гидростатики.
В таблице ниже перечислены когерентные производные единицы. Обратите внимание, что каждая единица, указанная в таблице ниже, имеет свой собственный символ, но может быть определена в терминах других производных единиц или в терминах основных единиц СИ, как показано в последних двух столбцах.Единицы СИ со специальными названиями и символами кол-во Unit Unit BASE BASE БОЛЬШИМИ УСТАНОВКИ Другие агрегаты Радиан Radian RAD м / м – Стенный угол стенадиан стерад м 2 / м 2 – частоты герц Гц с -1 – сила ньютон Н кг мс -2 -2 – давление,
напряжениеPASCAL PA KG M -1 S -2 2 1 – Energy,
Работа,
количество тепладжоуль дж кг·м 2 с -2 Н·м мощность,
лучистый поток 9 581 WattW кг м 2 S -3 -3 2 J / S Электрический заряд,
Сумма электричестваCoulob C A S – Разница электрических потенциалов,
Электромологическая силаV V кг M 2 S -3 A -1 2 W / A емкости Farad F кг -1 M -2 S – 2 S 4 A 2 2 C / V Электрическое сопротивление Ом Ω кг м 2 S -3 A -2 v / a Электрическая проводимость Siemens Siemens S 2 кг -1 м -2 S 3 A 2 2 A / V Магнитный поток Weber Wb кг м 2 с -2 -1 В с плотность магнитного потока тесла Т кг -2 ев -1 WB / M 2 Генри Henry H KG M 2 S -2 A -2 WB / A Cellius температура градусов по Цельсию ° С К – световой поток лм лм кд С. Р.кд SR освещенность люкс лк кд стерад м -2 -2 лм / м 2 Действие, упомянутые на радио нуклид Becquerel BQ S -1 2 – Поглощенная доза,
Удельная энергия
(Rideed),
KermaGY 2 GY M 2 S -2 -2 J / KG J / KG 5
Доза эквивалентная,
эквивалент окружающей дозы дозы
,
Личная доза эквивалентSievert Sievert м 2 S -2 2 1 J / KG каталитическая активность Katal Kat Mol S -1 – Обратите внимание, что единицы для плоского угла и телесного угла ( радиан и стерадиан соответственно) получены как частное двух идентичных основных единиц СИ.
Таким образом, говорят, что у них есть единица и (1). Они описываются как безразмерных единиц или единиц размерности один (понятие размерности было описано выше).Обратите внимание, что разница температур в один градус Цельсия имеет точно такое же значение, как разница температур в один кельвин . Температурная шкала Цельсия, как правило, используется для повседневных ненаучных целей, таких как сообщение о погоде или для указания температуры, при которой следует хранить продукты питания и лекарства.В таком контексте она несколько более значима для представителя общественности, чем температурная шкала Кельвина.
Единицы в согласованном наборе могут быть объединены для выражения единиц других производных величин. Поскольку это допускает потенциально неограниченное количество комбинаций, перечислить их все здесь невозможно. В таблице ниже перечислены некоторые примеры производных величин вместе с соответствующими согласованными производными единицами, выраженными в основных единицах.
Когерентные производные единицы, выраженные в базовых единицах Кол-во Сим. Блок Блок
Сим. 90 567площадь квадратный метр м 2 Объем V кубический метр м 3 скорость, скорость метров в секунду мс -1 ускорение метров в секунду в квадрате мс -2 волновое число σ Rescourcal Meter M -1 -1 2 плотность, массовая плотность ρ килограмм на кубический метр кг м -3 плотность поверхности ρ A килограмм на квадратный метр кг·м -2 конкретный v OLume V V Кубический метр на килограмм 3 кг -1 кг -1 1 Текущая плотность J Ampere на квадратный метр A M -2 Магнитное поле Силы - H
ампер на метр A M -1 Количество концентрации вещества C Моль на кубический счетчик 2 1 Mol M -3 Массовая концентрация ρ ρ , γ килограмм на кубический метр 2 кг м -3 5
яркости L V Candela на квадратный метр CD M -2 Примеры когерентных производных единиц СИ, показанные в таблице ниже, основаны на комбинации производных единиц со специальными названиями и основных единиц СИ.
Названия и символы этих единиц отражают гибридную природу этих единиц. Как и в случае с единицами в предыдущей таблице, каждая единица имеет свой собственный символ, но может быть определена с точки зрения основных единиц СИ, как показано в последнем столбце. Ценность возможности использовать как специальные, так и гибридные символы в уравнениях можно оценить, если мы посмотрим на длину некоторых выражений базовых единиц.Производные единицы СИ с гибридными названиями RTY Unit Unit Unit
BaseBase динамическая вязкость Паскаль второй PA S кг м -1 S -1 Момент силы Newton Meter N M кг M 2 S -2 -2 1 поверхность натяжения Newton на одного метра N M -1 2 -2 угловая скорость, угловая частота Radian в секунду -1 -1 2 S -1 1 S 1 1 1 Угловое ускорение Радиан на второй квадрат 1 RAD / S 2s -2 плотность теплового потока,
освещенностьватт на квадратный метр Вт/м 2 кг s 9005 7 -3 Тепловая мощность,
энтропииJoule на Kelvin 2 1 JK -1 2 1 кг м 2 S -2 K -1 Удельная теплоемкость
специфической энтропииJoule на килограмм Kelvin 2 1 JK -1 кг -1 кг -1 1 м 2 S -2 K -1 2 7 5
Конкретная энергия Джоуль на килограмм J KG -1 -1 2 1 M 2 S -2 -2 2 Термальная проводимость ватт на счет на метр Kelvin W M -1 K -1 2 1 кг MS -3 K -1 -1 Плотность энергии Джоуль на кубический счетчик J M -3 2 1 кг м -1 S -2 2 7 5
Электрическая прочность на поля 9058 1 вольт на метрV M -1 -1 2 2 -1 -1 -1 2 Электрическая плотность заряда Кулон на кубический счетчик C M -3 -3 -3 Плотность заряда на поверхности Кулон на квадратный метр C M -2 2 1 2 1 A SM -2 Электрическая плотность потока,
Электрическое перемещениеКулон на квадратный метр C M -2 2 A SM -2 Проницаемость 2 Farad на METER F M -1 2 1 кг -1 м -3 S 4 2 2 9 проницаемость Генри на метр 2 H M -1 2 кг MS -2 A -2 2 Молярная энергия Joule за моль J Mol -1 2 1 кг м 2 с -2 Mol -2 Mol -1 Молярная энтропия,
молярная теплоемкостьJoule на моль Кельвин -1 Mol -1 -1 2 1 кг м 2 S -2 Mol -1 K -1 K -1 -1 2 Экспозиция (X- и γ-лучи) Кулон на килограмм C kg -1 -1 A S KG -1 -1 поглощенная доза в секунду GY S -1 2 M 2 S -3 2 RIGNING Watt на стенадиан W SR -1 2 1 кг м 2 S -3 -3 7Radiance ватт на квадратный метр стенадиан 2 1 W SR -1 м -2 кг с -3 9005 8 Концентрация каталитической активности Катал на кубический счетчик Kat M -3 2 1 Mol S -1 M -3 2 Единицы, не входящие в систему СИ, принятые для использования с системой СИ
Единицы, указанные в последней таблице, принимаются для использования в Международной системе единиц по целому ряду причин.
Многие из них все еще используются, некоторые требуются для интерпретации научных текстов, имеющих историческое значение, а некоторые используются в специализированных областях, таких как медицина. Например, 90 329 гектаров 90 330 до сих пор широко используются для обозначения площади земли. Использование эквивалентных единиц СИ предпочтительнее для современных научных текстов. Всякий раз, когда делается ссылка на единицы, не входящие в систему СИ, они должны быть снабжены перекрестными ссылками с их эквивалентными единицами СИ. Для единиц, показанных в следующей таблице, также показано эквивалентное определение в единицах СИ.Большинство перечисленных устройств широко используются в повседневной жизни и, вероятно, будут таковыми в обозримом будущем.Обратите внимание, что для большинства целей рекомендуется, чтобы дробные значения плоских углов, выраженные в градусах, выражались с использованием десятичных дробей, а не минут и секунд. Исключения составляют навигация и геодезия (из-за того, что одна минута широты на поверхности Земли соответствует примерно одной морской миле) и астрономия.
В области астрономии очень малые углы имеют значение из-за огромных расстояний. Поэтому астрономам удобно использовать единицу измерения, которая может осмысленно представлять очень небольшие различия в углах. Очень малые углы могут быть представлены в терминах угловых секунд , угловых микросекунд и пикоугловых секунд .Единицы, не входящие в систему СИ, все еще широко используются RTY Unit Unit Unit
Si
UnitsВремя минута мин 1 мин = 60582 Время час ч 1 ч = 60 мин = 3600 с Время день день D 1 d = 24 h = 86 400 s Длина Астрономическая единица UA 1 UA = 1. 495 978 706 91 (6) × 10 11 мплоскость и фазовый угол градуса ° ° 1 ° = (π / 180) Rad Плоскость и фазовый угол минута ′ 1′ = (1/60)° = (π/10 800) рад плоскость и фазовый угол секунда ″ 1″ = (π/60)′ 648 000) RAD HAETARE HETHARE HA 1 га = 1 HM 2 = 10 4 м 2 объем литр L или L 30582 1л = 1 ДМ 3 = 10 3 CM 3 = 10 -3 M 3 3 Tonne Tonne T 1 T = 10 3 кг масса дальтон Да 1 Да = 1.660 539 040 (20) × 10 -27 кг 5
Energy Energy Electrone Electrone EV 1 EV = 1. 602 176 634 × 10 -19 JЛогарифмический соотношение Neper NP – – Логарифмический соотношение Bell B – – Decibel Decibel DB – Презентационные соглашения
Существует ряд общепринятых соглашений для выражения величин в рукописных или печатных документах и текстах.Эти соглашения действуют с относительно небольшими изменениями с тех пор, как Генеральная конференция по мерам и весам впервые ввела Систему международных единиц в 1960 году. Они в первую очередь предназначены для обеспечения единообразного подхода к представлению рукописной или печатной информации и удобочитаемость научных журналов, учебников, академических статей, таблиц данных, отчетов и других связанных документов.
Требования к оформлению будут в некоторой степени различаться в зависимости от норм языка, на котором написана работа.Нас здесь интересуют только соглашения, применимые к английскому языку. В следующем списке представлены некоторые из наиболее важных требований.- Символы единиц измерения – они отображаются прямым шрифтом. Они печатаются строчными буквами, если они не являются производными от имени собственного, и в этом случае первая буква заглавная (например, «Па» для паскаля). Исключением из правила является символ литра, который может быть написан как «л» или «л».Последнее допускается для того, чтобы отличить обозначение литра от цифры один (1). Любой кратный или дольный префикс считается частью символа единицы измерения, к которому он добавляется без промежуточного пробела (например, «км» для километра, «мм» для миллиметра или «мкм» для микрометра).
- Названия юнитов – они отображаются прямым шрифтом. Все названия единиц печатаются строчными буквами, включая первую букву, независимо от того, названы они в честь человека или нет, начинается ли символ единицы с прописной буквы (т.е. «Ньютон», а не «Ньютон»). Если с названием единицы используется префикс, он становится частью названия единицы и формируется как одно слово (например, «микропаскаль», а не «микропаскаль» или «микропаскаль»). Если производная единица является произведением двух или более отдельных единиц, для разделения имен можно использовать пробел или дефис (например, «ньютон-метр» или «ньютон-метр»). Для единиц, возведенных в степень, соответствующий модификатор может предшествовать названию единицы или следовать за ним (например, «квадратный метр» или «метр в кубе»).
- Составные единицы – единицы, выраженные как произведение или частное других единиц, записываются так же, как стандартные алгебраические выражения.Умножение представлено либо пробелом, либо использованием оператора точек (также называемого средней точкой ). Например, символ «ньютон-метр» записывается как «Н·м» или «Н·м». Деление представлено с помощью солида (прямой ход) или с использованием отрицательных показателей степени. Символ «ньютон на метр» записывается либо как «Н/м», либо как «Н·м -1 »).
- Переменные – неизвестные величины в уравнениях обычно представляются с помощью одного символа, выделенного курсивом, например.г. “ m ” для массы или “ I ” для электрического тока. Символ количества может быть дополнительно уточнен, как правило, с использованием номера или метки с индексом, например. « R НАГРУЗКА » для неизвестного сопротивления нагрузки, или « I 1 » для неизвестного тока в конкретной ветви электрической цепи (отметим, кстати, что хотя шрифты с засечками часто используются для уравнений, это специально не предписано BIPM).
- Количества – количество известного значения выражается в виде числа, за которым следует пробел, а затем символ единицы. Пробел представляет собой оператор умножения. Исключением из правила является угол плоскости, выраженный в градусах, минутах и секундах. Символы градуса, минуты и секунды всегда следуют за соответствующими цифрами без пробела. Например, значение тридцать пять градусов записывается как «35°». Цифры всегда отображаются прямым текстом.
- Объединение единиц – разные единицы следует объединять только при выражении количества с помощью единиц, не входящих в систему СИ, которые являются либо временем, либо углом.Например, время обычно выражается в часах, минутах и секундах. В таких областях, как навигация или астрономия, до сих пор принято выражать плоские углы в градусах, минутах и секундах. Однако обратите внимание, что для других целей углы, указанные в градусах, могут быть альтернативно записаны в виде десятичных дробей, например. «21,255 °», а не «21 ° 15 ′ 18 ″».
- Десятичные маркеры — для любого числа, имеющего дробную часть, десятичный маркер (иногда называемый десятичной точкой ) — это символ, который отделяет целую часть числа от его дробной части. Обычно это либо точка, либо запятая. Для значений от минус один до один десятичному маркеру предшествует ноль, например. «0,123».
- Разделитель тысяч – числа, состоящие из длинных последовательностей цифр, часто разбиваются на группы по три цифры, чтобы их было легче читать. Предпочтительным методом разделения этих групп является использование пробела, поскольку использование точек или запятых может интерпретироваться по-разному в разных частях мира.Например, скорость света выражается как «299 792 458 м/с». Обратите внимание, что если до или после десятичного знака есть только четыре цифры, разделитель обычно не считается необходимым.
- Умножение и деление — для обозначения умножения можно использовать различные методы. Имена переменных, которые нужно умножить, могут быть рядом с (помещены рядом друг с другом), например. “ ху “. Они могут быть заключены в скобки, т. е.г. “( x )( y )”. Знак умножения можно использовать для обозначения умножения, поместив его между умножаемыми переменными, например. “ x x и “. Обратите внимание, что знак умножения следует всегда использовать там, где перемножаются только числа, но его лучше избегать, если используются имена переменных (во избежание путаницы с общим именем переменной x ). Использование средней точки (“·”) не рекомендуется. Деление обозначается с помощью солида , т.е.г. “ x / y ” или отрицательный индекс, например. “ x y -1 “.
Кратные и дольные единицы СИ
Кратные и дольные единицы единиц СИ обозначаются добавлением соответствующего префикса к символу единицы. Префиксы печатаются как латинские (вертикальные) символы, добавляемые к символу единицы измерения без промежуточного пробела.
Большинство префиксов единиц, кратных , представляют собой символы верхнего регистра (исключения составляют дека (da), гекто (h) и кило (k). Все префиксы единиц, кратные , являются символами нижнего регистра. Имена префиксов всегда печатаются строчными буквами, за исключением случаев, когда они появляются в начале предложения, а префиксные единицы отображаются как отдельные слова (например, миллиметр , микропаскаль и т. д.) Все кратные и дольные числа представляют собой целых степеней десяти .Помимо сто (или одна сотая ) кратные и дольные числа представляют собой целых степеней одной тысячи , хотя они по-прежнему выражаются как степени десяти. В следующей таблице перечислены наиболее часто встречающиеся множественные и дольные префиксы.Префиксы SI 90 564 Фактор Имя Символ Фактор Имя 10 1Дека да 10 -1деци д 10 2гекто ч 10 -2Centi гр 10 3кг K 10 -3 милли м 10 6 мега м 10 -6микро μ 10 9 Giga G 10 -9 Nano N 9 N 10 12 9 12 Tera T 10 -12 Pico р 10 15 РЕТА Р 10 -15фемтосоты F 10 18 EXA Е 10 -18атто 10 21 зетта Z 10 -21Zepto 10 24 иотта Y 10 -24 год до год
JEE Main, JEE Advanced, CBSE, NEET, IIT, бесплатные учебные пакеты, контрольные работы, консультации, спросите экспертов
Величина, которую можно измерить и с помощью которой можно объяснить и выразить в виде законов различные физические явления, называется физической величиной.
Например, длина, масса, время, сила и т. д.С другой стороны, различные события в жизни, например, счастье, печаль и т. д., не являются физическими величинами, потому что их нельзя измерить.
Измерение необходимо для определения величины физической величины, для сравнения двух подобных физических величин и для доказательства физических законов или уравнений.
Физическая величина полностью представлена своей величиной и единицей измерения. Например, 10 метров означает длину, которая в десять раз превышает единицу длины.Здесь 10 представляет числовое значение данного количества, а метр представляет собой единицу рассматриваемого количества. Таким образом, при выражении физической величины мы выбираем единицу, а затем находим, сколько раз эта единица содержится в данной физической величине, т. е.
.Физическая величина (Q) = Величина × Единица = n × u
Где n представляет числовое значение, а u представляет единицу измерения. Таким образом, при выражении определенного количества физической величины ясно, что при изменении единицы (u) величина (n) также будет меняться, но произведение «nu» останется прежним.
, т. е. nu = константа или \[{{n}_{1}}{{u}_{1}}={{n}_{2}}{{u}_{2}}=\text{ постоянный}\]; \ \[n\propto \frac{1}{u}\]
т.е. величина физической величины и единицы обратно пропорциональны друг другу. Чем больше единица, тем меньше будет величина.
(1) Отношение (только числовое значение) : Когда физическая величина является отношением двух подобных величин, она не имеет единицы измерения. например Относительная плотность = Плотность объекта/Плотность воды при 4°C Показатель преломления = Скорость света в воздухе/Скорость света в среде Деформация = Изменение размера/Исходный размер
(2) Скаляр (только величина) : Эти величины не имеют направления e.г. Длина, время, работа, энергия и т.д. Величина физической величины может быть отрицательной. В этом случае отрицательный знак указывает на то, что числовое значение рассматриваемой величины отрицательно. Не указывает направление. Скалярные величины можно складывать или вычитать с помощью обычных законов сложения или вычитания.
(3) Вектор (величина и направление) : Эти величины имеют как величину, так и направление, и их можно складывать или вычитать с помощью законов векторной алгебры e.г. перемещение, скорость, ускорение, сила и т. д.
Понимание концепции ускорения
Проблемы физики — это больше, чем упражнения для интеллекта. Многие люди, в том числе некоторые физики, думают иначе.
На самом деле физика – наша вторая натура. Физическая реальность, как мы ее воспринимаем, настолько очевидна, что большинство людей даже не задумываются об этом.
Например, люди всегда знали, что если что-то подбросить вверх, оно упадет.Но только когда его открыл Ньютон, оно вошло в область формального мышления.
СВЯЗАННЫЕ: СКОРОСТЬ ПРОТИВ СКОРОСТИ: ПОНИМАНИЕ РАЗНИЦЫ
Другим великим ученым, которому приписывают развитие этой концепции, является Галилео Галилей. Галилей тщательно зафиксировал движение объектов, катящихся по плоскости.
Он вычислил, что расстояние, пройденное объектами, пропорционально квадрату затраченного времени.Это означает, что если вы возьмете время и умножите его само на себя, эта величина увеличится в том же отношении, что и увеличение расстояния.
Понятие ускорения
Гравитация — это форма ускорения, а ускорение — одно из фундаментальных понятий в физике. Когда мы говорим, что тело движется с определенной скоростью, мы имеем в виду, что оно проходит определенное расстояние за определенное время.
Когда мы говорим, что тело ускоряется, мы имеем в виду, что тело движется с другой скоростью, чем раньше, а ускорение — это скорость, которую оно приобретает в определенное время.
Математическое выражение: a=Δv/Δt , где a — ускорение, Δv — изменение скорости и Δt — изменение во времени.Поскольку сама скорость выражается как v=Δs/Δt , где Δs — это изменение расстояния, а Δt — изменение во времени, мы можем вывести уравнение ускорения следующим образом: a=Δs/Δt 2 .
Уравнение показывает, что при постоянном ускорении расстояние прямо пропорционально квадрату времени. Именно эту связь между временем и расстоянием открыл и попытался объяснить Галилей.
Слово «ускорить» происходит от латинского «accelerare», что означает «ускорять».Формально это определяется как скорость изменения скорости по отношению ко времени.
Ускорение как векторная величина
Можно заметить, что вместо скорости используется слово «скорость». В физике эти почти синонимы разные. Скорость – это векторная величина.
Это означает, что количество скорости приписывается движению в одном конкретном направлении.
Чтобы понять это различие, рассмотрим, что происходит, когда вы летите на бумажном самолетике по ветру.Есть одно направление ветра и другое направление, в котором вы бросаете самолет.
Однако результирующий путь не имеет ни одного направления. Это результат сочетания этих двух вещей.
В этом состоянии скорость — это не просто мера того, какое расстояние преодолевает бумажный самолетик, но и какое расстояние он преодолевает в определенном направлении.
Точно так же ускорение является не только мерой изменения скорости, но и изменением направления движения.
Векторная величина обозначается чертой или стрелкой над символом.У него есть своя математическая система.
Что вызывает ускорение?
Большинство людей отождествляют ускорение с вождением. Когда вы нажимаете на акселератор, машина движется быстрее.
Мы знаем, что это достигается путем сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания. Это сложный процесс того, как энергия ископаемого топлива приводит к движению, и его физика столь же сложна.
Горение приводит к кинетической энергии, которая приводит к возникновению силы.Сила материализуется как изменение импульса, что является еще одной концепцией, описанной сэром Исааком Ньютоном.
Здесь импульс является произведением массы и скорости. Это соотношение выражается математически как «p=mv».
Одно из его свойств состоит в том, что импульс в замкнутой системе остается сохраняющимся.Согласно второму закону движения Ньютона, «Сила равна изменению импульса за изменение времени. Для постоянной массы сила равна массе, умноженной на ускорение».
Математически это уравнение имеет вид F=ma, из чего следует, что a=F/m.
Таким образом, чем выше сила, тем выше ускорение; чем больше масса, тем медленнее ускорение.
Здесь уместно описать массу. Масса – это количество вещества, содержащегося в веществе. Это то, что обычно называют весом тела. Но с научной точки зрения, вес рассматривается как сила, с которой тело притягивается гравитацией.
Очевидно, что вес тела связан и пропорционален массе тела.
Другое родственное понятие — задержка или замедление.Трудно представить замедление как технически ускорение.
Но замедление — это просто ускорение в противоположном направлении, т. е. отрицательное ускорение.
Типы ускорения
Линейное ускорение:
Объект, движущийся по прямой линии, может ускоряться только за счет изменения его скорости.
Это ускорение известно как линейное ускорение.Как обсуждалось выше, он может быть положительным или отрицательным, в зависимости от направления.
Криволинейное ускорение
При криволинейном движении, которое происходит в нелинейной плоскости или по кривой, происходит постоянное изменение направления. Типичным примером этого является круговое движение или движение по круговой траектории.
Ускорение в этом случае называется криволинейным ускорением. Ускорение, в практической среде, возможно, комбинация этих двух факторов.
Заключение
Основы физики — это не сухие понятия.Они возникли в результате многолетних исследований и наблюдений, проведенных сначала ранними философами, а затем учеными. Философы считали, что эти законы могут определять не только объекты и механику, но также могут быть расширены для понимания вселенной и самой жизни.
СВЯЗАННЫЕ: САМЫЕ НЕПРАВИЛЬНО ПОНИМАЕМЫЕ ТЕОРИИ В ФИЗИКЕ – ОБЪЯСНЕНИЕ
Наука представляет собой систематический подход к некоторым проблемам, которые интересовали этих философов. Но это не абсолютно.
Новые теории приходят время от времени и заменяют старые.Важен сам метод и его применение.
В каком-то смысле мы построили сегодняшний мир — мир, управляемый технологиями, — на основе этих принципов. Таким образом, вера в то, что физика однажды определит мир, является самосбывающимся пророчеством.
Патент США на датчик физических величин Патент (Патент № 7,628,073, выдан 8 декабря 2009 г.)
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУНастоящая заявка основана на японской патентной заявке № 2007-55649, поданной в марте 2007 г.6, 2007, раскрытие которого включено сюда в качестве ссылки.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯНастоящее изобретение относится к датчику физических величин.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯДатчик физической величины, такой как датчик ускорения и датчик скорости рыскания, определяет физическую величину путем измерения изменения емкости. Например, полупроводниковый датчик ускорения управляет работой системы подушек безопасности в автомобиле. Датчик включает в себя чип датчика, имеющий подвижный электрод и пару неподвижных электродов.Подвижный электрод опирается на подложку с помощью пружины, так что подвижный электрод перемещается в соответствии с ускорением, приложенным к датчику. Каждый неподвижный электрод расположен отдельно от подвижного электрода на заданном расстоянии между ними в направлении перемещения подвижного электрода. Несущая волна, имеющая форму импульса, прикладывается к каждому неподвижному электроду. Каждая несущая волна имеет напряжение, т. е. амплитуду 5 вольт, и фазу, которые противоположны друг другу. Среднее напряжение 2.На подвижный электрод подается напряжение 5 вольт. Ускорение определяется путем измерения изменения емкости между подвижным электродом и неподвижным электродом.
Датчик ускорения имеет функцию самодиагностики для определения нормального функционирования датчика. Например, датчик диагностирует, достигнута ли заданная чувствительность или в зазор сенсорного чипа попала посторонняя частица. Функция самодиагностики раскрыта, например, в У.С. Пат. № 6 257 061. Эта функция работает таким образом, что напряжение, подаваемое на подвижный электрод, переключается с 2,5 В на 4 В при самодиагностике датчика. При переключении напряжения между одним из неподвижных электродов и подвижным электродом создается сильная электростатическая сила, так что подвижный электрод принудительно перемещается, то есть смещается. Движение преобразуется в сигнал напряжения схемой преобразователя, чтобы определить, получено ли заданное напряжение, соответствующее движению.
В приведенной выше функции подвижный электрод перемещается только в одну сторону (например, в направлении +X). Соответственно, датчик не может обнаружить аномалию на другой стороне (т.
е. в направлении -X). В связи с этим другая функция самодиагностики раскрыта в патенте США No. № 6 450 029. При самодиагностике датчика частота сигнала самодиагностики, подаваемого на подвижный электрод, устанавливается в диапазоне между резонансной частотой, умноженной на 0,2, и резонансной частотой, умноженной на 1.4. В этом случае резонансное усиление равно или больше 1,0. Таким образом, подвижный электрод перемещается в каждую сторону; и, следовательно, датчик может обнаружить аномалию с обеих сторон.Одной из аномалий, возникающих в датчике физических величин, является аномалия прилипания, при которой подвижный электрод контактирует и прилипает к неподвижному электроду. Аномалия прилипания вызвана электрическим фактором одного электрода или поверхностным фактором, таким как посторонние частицы или влага на поверхности одного электрода, когда к датчику прикладывается избыточное ускорение или когда датчик изготавливается в производственном процессе.Вышеупомянутая функция самодиагностики не может обнаружить аномалию заедания.
Таким образом, необходимо определить, имеет ли место аномалия залипания. Чтобы определить, имеет ли место аномалия прилипания (т. е. выполнить диагностику прилипания), подвижный электрод принудительно контактирует с неподвижным электродом. Затем прикладывают напряжение, чтобы отделить подвижный электрод от неподвижного электрода. В этом случае определяется, возвращается ли подвижный электрод в заданное положение.Однако вынужденное смещение подвижного электрода становится сравнительно большим, когда подвижный электрод принудительно входит в контакт. Обычно для получения большого смещения к подвижному электроду может быть приложено высокое напряжение.
В частности, в случае датчика ускорения для системы подушки безопасности датчик обнаруживает чрезвычайно высокое ускорение, например 50 G. Поэтому датчик имеет пружинную часть, имеющую высокую жесткость. Напряжение для обнаружения аномалии залипания также чрезвычайно велико, например, более 10 вольт.Таким образом, если для датчика используется общая схема на 5 вольт, необходимо добавить схему усилителя для создания высокого напряжения более 10 вольт с помощью источника питания на 5 вольт.
В этом случае построение схемы усложняется. Кроме того, необходимо спроектировать часть схемы, чтобы выдерживать высокое напряжение, часть, к которой должно быть приложено высокое напряжение.Таким образом, датчик физической величины должен иметь функцию самодиагностики аномалии заедания с простой конструкцией.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯВвиду вышеописанной аномалии целью настоящего изобретения является создание датчика физической величины.
В соответствии с аспектом настоящего раскрытия датчик физических величин включает в себя: подложку; подвижный элемент, опирающийся на подложку с помощью пружины, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью смещения в соответствии с физической величиной вдоль направления смещения; пару неподвижных элементов, каждый из которых отстоит от подвижного элемента на заданное расстояние в направлении перемещения; элемент подачи несущей волны для подачи пары несущих, имеющих форму импульса, к паре неподвижных элементов таким образом, что одна несущая волна, подлежащая приложению к одному неподвижному элементу, имеет фазу, противоположную другой несущей волне, подлежащей приложению к другой неподвижный элемент; элемент приложения сигнала для приложения среднего напряжения к подвижному элементу, при этом среднее напряжение составляет почти половину пикового напряжения несущей волны; и схему обнаружения для обнаружения физической величины на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов.
Элемент приложения сигнала дополнительно подает на подвижный элемент первый сигнал самодиагностики, имеющий форму импульса. Первый сигнал самодиагностики имеет первое максимальное напряжение, отличное от среднего напряжения. Схема обнаружения выполняет первый процесс самодиагностики на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент. Первый сигнал самодиагностики имеет первую частоту, которая обеспечивает получение резонансного усиления, равного или превышающего 1.1 раз по отношению к резонансной частоте подвижного элемента, так что подвижный элемент входит в резонанс и почти контактирует или прижимается к одному из пары неподвижных элементов. Схема обнаружения определяет, возникает ли явление залипания, на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент.В вышеупомянутом датчике, поскольку смещение подвижного элемента достигается за счет резонанса подвижного элемента, напряжение первого сигнала самодиагностики, подаваемого на подвижный элемент, сравнительно мало.Таким образом, конструкция датчика становится простой. Датчик физических величин имеет функцию самодиагностики аномалий прилипания с простой конструкцией.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙВышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания, выполненного со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах:
РИС. 1 представляет собой временную диаграмму, показывающую форму волны несущей, форму волны напряжения подвижного элемента и смещение подвижного элемента;
РИС.2 представляет собой принципиальную схему полупроводникового датчика ускорения;
РИС. 3A представляет собой вид сверху, показывающий микросхему датчика ускорения, а фиг.
3B представляет собой вид в разрезе, показывающий сенсорный чип;РИС. 4 представляет собой график, показывающий напряжение подвижного элемента в микросхеме датчика; и
РИС. 5 представляет собой график, показывающий взаимосвязь между частотой и резонансным усилением в подвижном элементе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯДатчик физических величин согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения показан на фиг.2. Датчик представляет собой, например, полупроводниковый емкостной датчик ускорения 1 для системы подушек безопасности автомобиля. В частности, датчик 1 обнаруживает столкновение транспортного средства. ФИГ. 3A и 3B показан чип 2 датчика в датчике 1 . Датчик 1 имеет многослойную конструкцию, в которой микросхема 2 датчика установлена на микросхеме 3 схемы.
Микросхема датчика 2 вместе с микросхемой схемы 3 размещена в керамическом корпусе (не показан).Как показано на РИС. 3B, сенсорный чип 2 включает в себя подложку КНИ, имеющую прямоугольную форму (например, квадратную форму). Подложка КНИ в качестве исходной подложки имеет опорную подложку 2 a из кремния, оксидную пленку 2 b и слой монокристаллического кремния 2 c , которые уложены в стопку в указанном порядке. На поверхности слоя 2 c монокристаллического кремния сформирована канавка методом микромеханической обработки, так что формируется часть 4 обнаружения ускорения в качестве части обнаружения физической величины.Часть 4 расположена в центральной части прямоугольной области.
Часть обнаружения ускорения 4 имеет ось обнаружения (т.
е. ось X) в одном направлении. На фиг. 3A, часть 4 определяет ускорение вместе с направлением X, т.е. направлением вперед-назад. Часть 4 включает в себя подвижный элемент 5 , перемещаемый в направлении X в соответствии с ускорением, приложенным к датчику 1 , и пару неподвижных элементов 6 , 7 .Подвижный элемент 5 включает в себя утяжеляющую часть 5 a , пружинную часть 5 b и анкерную часть 5 c . Утяжеляющая часть 5 a расположена в центральной части детекторной части 4 и проходит в направлении X. Пружинная часть 5 b расположена на обоих концах утяжеляющей части 5 a . Пружинная часть 5 b имеет длинную и тонкую прямоугольную форму.Анкерная часть 5 c расположена на одном конце пружинной части 5 b . Кроме того, подвижный элемент 5 включает в себя подвижный электрод 5 d , имеющий множество тонких гребенчатых зубцов, которые проходят по обеим сторонам утяжеляющей части 5 а. Изоляционная пленка 2 b под подвижным элементом 5 кроме 5 c удалена.Только анкерная часть 5 c опирается на опорную подложку 2 a через изоляционную пленку 2 b , так что подвижный элемент 5 является консольным. Выходная клемма в виде электродной площадки 8 расположена на поверхности анкерной части 5 c.
Левый фиксированный элемент 6 включает в себя базовую часть 6 a , неподвижный электрод 6 b и часть проводки неподвижного электрода 6 c .
Базовая часть 6 a имеет прямоугольную форму. Неподвижный электрод 6 b имеет множество гребенчатых зубцов, которые проходят вправо от базовой части 6 b . Часть 6 c проводки фиксированного электрода проходит от базовой части 6 a в направлении вперед. Каждый зубец неподвижного электрода 6 b параллелен зубцу подвижного электрода 5 d так, что между зубцом неподвижного электрода 6 b и зубцом подвижный электрод 5 d .Первая входная клемма 9 в качестве электродной площадки сформирована на поверхности периферии участка 6 проводки фиксированных электродов c. Правый неподвижный элемент 7 включает в себя базовую часть 7 a , неподвижный электрод 7 b и часть проводки неподвижного электрода 7 c .
Базовая часть 7 a имеет прямоугольную форму. Неподвижный электрод 7 b имеет множество гребенчатых зубцов, которые проходят влево от базовой части 7 b .Часть 7 c проводки фиксированного электрода проходит от базовой части 7 a в направлении вперед. Каждый зубец неподвижного электрода 7 b параллелен зубцу подвижного электрода 5 d так, что между зубцом неподвижного электрода 7 b и зубцом подвижный электрод 5 d . Вторая входная клемма 10 в качестве электродной площадки сформирована на поверхности периферии участка 7 проводки фиксированного электрода c.Таким образом, между подвижным электродом 5 d и неподвижным электродом 6 b образован первый конденсатор С 1 , а между подвижным электродом 2 образован второй конденсатор С 2 .
5 d и неподвижный электрод 7 b . Каждая емкость конденсаторов C 1 , C 2 дифференциально изменяется в соответствии с перемещением подвижного элемента 5 , когда ускорение прикладывается вдоль направления X.Таким образом, ускорение определяется на основе изменения емкости.Микросхема датчика 2 включает клемму GND 11 в качестве электродной площадки. Каждая клемма сенсорной микросхемы 2 электрически соединена с клеммой схемной микросхемы 3 с помощью соединительного провода или штыря.
Микросхема 3 имеет схему обработки сигнала от сенсорной микросхемы 2 . В частности, схемная микросхема 3 включает в себя схему 12 вывода несущей волны, схему 13 CV-преобразователя, схему 14 переключения, схему 15 формирования сигнала, схему выходного усилителя 18, .
схема обнаружения аномалий 17 , схема управления 18 , микрокомпьютер, колебательная схема (не показана), СППЗУ (не показана) и т.п.Выходная схема несущей волны 12 подает несущие волны FE 1 , FE 2 на неподвижные элементы 6 , 7 соответственно. Схема преобразователя C-V 13 преобразует изменение емкости в изменение напряжения. Схема переключения 14 регулирует напряжение и частоту напряжения подвижного электрода, которое должно быть приложено к подвижному элементу 5 . Схема обнаружения аномалий 17 обнаруживает аномальное напряжение, когда датчик 1 выполняет самодиагностику.Цепь управления 18 управляет датчиком 1 в целом.Цепь вывода несущей волны 12 выводит несущие волны FE 1 , FE 2 с двух выходных клемм 19 , 20 .
Каждая несущая волна FE 1 , FE 2 имеет форму импульса и фазу, противоположные друг другу. Выходные клеммы 19 , 20 соединены с первой и второй входными клеммами 9 , 10 сенсорной микросхемы 2 .Таким образом, несущие волны FE 1 , FE 2 подаются на пару неподвижных элементов 6 , 7 сенсорного чипа 2 . Разница между фазой первой несущей FE 1 и фазой второй несущей FE 2 составляет 180 градусов, как показано на фиг. 1.Выходная схема несущей волны 12 выдает несущую волну FE 1 , FE 2 с амплитудой 5 вольт (несущая волна колеблется между 0 вольт и 5 вольт), т.е.е., напряжение волны 5 вольт равно напряжению питания, а частота 200 кГц при нормальном состоянии датчика 1 .
Когда датчик 1 выполняет этап самодиагностики и этап диагностики залипания, схема 12 выводит сигнал самодиагностики, имеющий амплитуду 5 вольт, частоту частоты самодиагностики и заданный коэффициент заполнения.Схема C-V преобразователя 13 включает в себя операционный усилитель 21 , конденсатор 22 и переключатель 23 .Конденсатор 22 и переключатель 23 подключены параллельно друг другу между обратной входной клеммой и выходной клеммой операционного усилителя 21 . Сигнал изменения емкости Sin с входной клеммы 24 схемной микросхемы 3 вводится на обратную входную клемму операционного усилителя 21 . Входная клемма 24 соединена с выходной клеммой 8 сенсорного чипа 2 .Сигнал напряжения от коммутационной схемы 14 подается на обратный вход операционного усилителя 21 .
Схема переключения 14 вводит постоянное напряжение (т. е. напряжение постоянного тока) среднего напряжения, такого как 2,5 В, на нереверсивную входную клемму операционного усилителя 21 в нормальном состоянии. В состоянии самодиагностики и в состоянии диагностики заедания напряжение колеблется между 5 и 2 вольтами.5 вольт, и вводят первый сигнал самодиагностики, имеющий заданную скважность с первой частотой самодиагностики f, и второй сигнал самодиагностики, имеющий другую заданную скважность со второй частотой самодиагностики f 2 .
В нормальном состоянии на подвижный элемент 5 микросхемы датчика 2 подается среднее напряжение. В состоянии самодиагностики и в состоянии диагностики залипания сигнал самодиагностики подается между неподвижными элементами 6 , 7 .Сигнал, имеющий напряжение и частоту, переключается переключающей схемой 14 , а несущая волна и сигнал самодиагностики переключаются выходной несущей схемой 12 .
Переключение управляется схемой управления 18 . В это время регулировка частоты выполняется переключением сопротивления колебательного контура CR.Выходной сигнал схемы C-V преобразователя 13 (т. е. выходной разъем операционного усилителя 21 ) формируется схемой формирования формы волны 15 .Сформированный сигнал усиливается схемой 16 выходного усилителя, так что усиленный сигнал выводится как сигнал обнаружения ускорения G 0 с выходной клеммы 25 . Кроме того, сигнал обнаружения ускорения от схемы 16 выходного усилителя сравнивается с заданным напряжением в пределах заданного диапазона с помощью схемы 17 обнаружения аномалий. Когда сигнал обнаружения ускорения выходит за пределы заданного диапазона, схема 18 управления выводит результат диагностики с выходного терминала 26 на основании входного сигнала от схемы 17 обнаружения аномалий.
Схема управления 18 управляет выходной схемой 12 несущей волны, переключателем 23 в схеме CV-преобразователя 13 , схемой переключения 14 и т.п. с помощью заранее определенного программного обеспечения и оборудование в цепи управления 18 . Схема управления 18 выполняет обнаружение ускорения в нормальном состоянии (т. е. отличном от состояния самодиагностики). В обычном состоянии, т.е., в состоянии обнаружения ускорения, как показано на фиг. 1, выходная схема 12 несущей волны выдает несущую волну, имеющую частоту, например, 200 кГц и максимальное напряжение 5 вольт (т. е. напряжение колеблется между 0 вольт и 5 вольт), так что несущая волны FE 1 , FE 2 , имеющие импульсную форму, подаются на неподвижные элементы 6 , 7 соответственно. Несущие FE 1 , FE 2 имеют противоположные фазы соответственно.
Схема переключения 14 выдает среднее напряжение 2,5 В на нереверсивную входную клемму операционного усилителя 21 . Среднее напряжение подвижного электрода подается на подвижный элемент 5 . Переключатель 23 схемы C-V преобразователя 13 включается с заданными интервалами, соответствующими каждому периоду несущей волны. Таким образом, разность потенциалов между неподвижным элементом 6 и подвижным элементом 5 уравновешивается разностью потенциалов между неподвижным элементом 7 и подвижным элементом 5 .Эти разности равны 2,5 вольта. При этом условии, когда к датчику прикладывается ускорение, подвижный элемент 5 перемещается в направлении X. Затем емкость каждого конденсатора С 1 , С 2 изменяется в соответствии с перемещением подвижного элемента 5 , что соответствует ускорению.
Сигнал Sin изменения емкости от сенсорной микросхемы 2 обрабатывается, так что сигнал обнаружения ускорения G 0 выводится с выходной клеммы 25 .Когда сигнал на выполнение процесса самодиагностики поступает в схему управления 18 , выполняется процесс самодиагностики. Процесс самодиагностики включает два этапа. Во-первых, выполняется этап диагностики чувствительности для определения того, находится ли чувствительность датчика в соответствующем диапазоне. После этого, при условии, что подвижный элемент 5 непрерывно вибрирует после этапа диагностики чувствительности, выполняется этап диагностики прилипания для определения того, произошло ли прилипание.
На этапе диагностики чувствительности второй сигнал самодиагностики подается между подвижным элементом 5 и неподвижными элементами 6 , 7 , так что между подвижным элементом 5 и неподвижным элементом возникает электростатическая сила.
элементы 6 , 7 . Таким образом нарушается баланс разностей потенциалов, и подвижный элемент 5 вынужденно смещается. В частности, подвижный элемент 5 принудительно вибрирует в направлении X.На основе вынужденной вибрации подвижного элемента 5 определяется, получен ли результат, соответствующий принудительному смещению. В частности, определяется, получено ли изменение емкости, соответствующее принудительному смещению.В это время второй сигнал самодиагностики, подаваемый на неподвижные элементы 6 , 7 , имеет форму импульса, колеблющегося между 0 и 5 вольтами, как показано на фиг. 1. Второй сигнал самодиагностики имеет вторую частоту f 2 самодиагностики, которая близка к резонансной частоте подвижного элемента 5 и позволяет получить более низкий коэффициент усиления резонанса, чем первый сигнал самодиагностики.
Заданный коэффициент заполнения, при котором время, когда напряжение фиксированного элемента 6 составляет 5 вольт (т. е. напряжение фиксированного элемента 7 равно 0 вольт), является достаточно продолжительным, и что время, когда напряжение фиксированного элемента элемент 7 составляет 5 вольт (т. е. напряжение фиксированного элемента 6 составляет 0 вольт) получается достаточно коротким.Как показано на РИС. 4, когда обнаружена чувствительность, сигнал, выдаваемый переключателем 14 , который является вторым сигналом самодиагностики, который должен быть применен к подвижному элементу 5 , имеет амплитуду напряжения в диапазоне между средним напряжением 2.5 вольт и 4,0 вольта. Кроме того, сигнал имеет частоту, равную частоте самодиагностики f 2 , и коэффициент заполнения, при котором время стороны высокого напряжения за один период сравнительно велико, а время стороны низкого напряжения (т.
е. 2,5 -вольтовая сторона) сравнительно короткая. Обнаружение смещения, то есть выборка смещения подвижного элемента 5 , выполняется в момент времени, когда переключается сигнал, подаваемый на неподвижные элементы 6 , 7 .РИС.5 показывает зависимость между частотой и резонансным усилением подвижного элемента 5 . Например, резонансное увеличение составляет около двадцати на резонансной частоте f 0 . В этом варианте осуществления частота f первого сигнала самодиагностики устанавливается в диапазоне между f 0 и f 1 , чтобы получить усиление резонанса, равное или большее пяти и равное или меньшее двадцати. Например, частота f первого сигнала самодиагностики составляет 7 кГц.Эта частота f обеспечивает большее резонансное усиление, чем у второго сигнала самодиагностики. Например, усиление резонанса первой частоты самодиагностики f равно пяти, что больше, чем усиление резонанса второй частоты самодиагностики, то есть три.
На этапе диагностики прилипания первый сигнал самодиагностики подается между подвижным элементом 5 и неподвижными элементами 6 , 7 , так что подвижный элемент 5 входит в резонанс для увеличения амплитуды вибрации подвижный элемент 5 в направлении X.Таким образом, смещение подвижного элемента 5 увеличивается для контакта с неподвижными элементами 6 , 7 . Подвижный элемент 5 практически прилегает к неподвижным элементам 6 , 7 или прижимается к неподвижным элементам 6 , 7 . На основе контроля выхода, т. е. изменения емкости, определяется, возвращается ли контактный подвижный элемент 5 .
В это время первый сигнал самодиагностики, подаваемый на неподвижные элементы 6 , 7 , имеет частоту выше, чем частота сигнала (т.
е., второй сигнал самодиагностики) на этапе диагностики чувствительности. Таким образом, резонансное усиление первого сигнала самодиагностики на этапе диагностики прилипания выше, чем у второго сигнала самодиагностики на этапе диагностики чувствительности. Как показано на фиг. 4, сигнал, выдаваемый переключателем 14 , который является первым сигналом самодиагностики, применяемым к подвижному элементу 5 , имеет частоту f выше, чем на этапе диагностики чувствительности, и коэффициент заполнения почти такой же, как на этапе диагностики чувствительности. этап диагностики чувствительности.Кроме того, сигнал на этапе диагностики залипания имеет напряжение, которое отличается от напряжения на этапе диагностики чувствительности. Например, напряжение подвижного электрода сигнала на этапе диагностики прилипания имеет амплитуду напряжения в диапазоне от 2,5 до 5 вольт. Время обнаружения смещения подвижного элемента 5 , т.е. время выборки подвижного элемента 5 , на этапе диагностики прилипания такое же, как и на этапе диагностики чувствительности.Таким образом, схема 12 вывода несущей волны, схема 14 переключения и т.п. обеспечивают средство подачи сигнала. Схема 13 C-V преобразователя, схема 15 формирования формы сигнала, схема 16 выходного усилителя, схема 17 обнаружения аномалий, схема 18 управления и т.п. обеспечивают средство самодиагностики.
В полупроводниковый датчик ускорения 1 подается сигнал для выполнения самодиагностики.Затем схема управления 18 выполняет этап самодиагностики, включающий этап диагностики чувствительности и этап диагностики заедания. Сначала выполняется этап диагностики чувствительности, а затем выполняется этап диагностики прилипания. Хотя этап диагностики прилипания выполняется сразу после выполнения этапа диагностики чувствительности, состояние обнаружения ускорения, то есть нормальное состояние, может выполняться после выполнения этапа диагностики чувствительности, а затем может выполняться этап диагностики прилипания, как показано на фиг.
4.На этапе диагностики чувствительности второй сигнал самодиагностики подается между неподвижными элементами 6 , 7 и подвижным элементом 5 . В это время, как показано на фиг. 1 несущие волны FE 1 , FE 2 , подаваемые на неподвижные элементы 6 , 7 , имеют форму импульса с амплитудой от 0 вольт до 5 вольт. Кроме того, каждая несущая КЭ 1 , КЭ 2 имеет частоту, равную второй частоте самодиагностики f 2 , которая близка к резонансной частоте подвижного элемента 5 и обеспечивает резонансное усиление меньше, чем первого сигнала самодиагностики.Кроме того, коэффициент заполнения каждой несущей волны FE 1 , FE 2 таков, что время 5-вольтового периода стороны неподвижного элемента 6 (в этом случае напряжение фиксированного элемента 7 равно 0 вольт) достаточно велико, а время 5-вольтового периода фиксированного элемента 7 (в этом случае напряжение фиксированного элемента 6 равно 0 вольт) достаточно короткое.
С другой стороны, сигнал, подаваемый на подвижный элемент 5 , который представляет собой сигнал, выдаваемый коммутационной схемой 14 , имеет амплитуду напряжения в диапазоне между средним напряжением 2.5 вольт и 4,0 вольт, частоту, равную второй частоте самодиагностики f 2 , и такой коэффициент заполнения, что время стороны высокого напряжения сравнительно велико, а время стороны низкого напряжения (т. е. 2,5 вольта). сторона) сравнительно короткая.
Таким образом, в течение периода, когда к подвижному элементу 5 прикладывается высокое напряжение, например, на 4 вольта выше, чем среднее напряжение 2,5 вольта, между подвижным элементом 5 действует (т.е. включается) электростатическая сила. и неподвижные элементы 6 , 7 .Таким образом, подвижный элемент 5 перемещается из среднего положения в одно из фиксированных элементов 6 вдоль направления +X.
Когда напряжение подвижного элемента 5 возвращается к 2,5 вольта, электростатическая сила не действует (т.е. отключается). Таким образом, подвижный элемент 5 возвращается в среднее положение. Эти циклы смещения повторяются с частотой, близкой к резонансной частоте f 0 . Подвижный элемент 5 резонирует с резонансным усилением, равным или превышающим пять, а подвижный элемент 5 вибрирует с большим смещением между стороной +X и стороной -X.Как показано на РИС. 1, обнаружение смещения выполняется в заданное время после включения электростатической силы и перед переключением несущих волн FE 1 , FE 2 , которые должны быть приложены к неподвижным элементам 6 , 7 . Когда выполняется обнаружение смещения (т.е. выборка обнаружения), определяется, имеет ли сигнал G 0 обнаружения ускорения, выведенный из схемы 16 выходного усилителя, напряжение, соответствующее смещению подвижного элемента 5 .
Таким образом, определяется, достаточна ли чувствительность датчика и нет ли в зазоре датчика посторонней частицы, препятствующей смещению подвижного элемента 5 . Здесь, когда фаза каждой несущей волны FE 1 , FE 2 , которая должна быть приложена к неподвижным элементам 6 , 7 , реверсируется (то есть переключается в обратном направлении), смещение подвижного элемента 5 в направлении −X.Как показано на РИС. 1, в датчике сравнения подвижный элемент перемещается только в одну сторону, например, в сторону +X. Соответственно, датчик сравнения не может обнаружить аномалию на другой стороне, например, на стороне -X. Однако в датчике 1 согласно настоящему варианту осуществления подвижный элемент 5 может быть смещен в обе стороны, то есть в сторону +X и сторону -X, так что диагностика чувствительности (например, диагностика аномалии) выполняется с обеих сторон.
Кроме того, хотя напряжение, подаваемое на подвижный элемент 5 , невелико, смещение подвижного элемента 5 сравнительно велико.При последующей диагностике заедания подвижный элемент 5 принудительно вибрирует на этапе диагностики чувствительности, и эта вибрация продолжается. При этом условии первый сигнал самодиагностики подается между неподвижными элементами 6 , 7 и подвижным элементом 5 . В это время несущие волны FE 1 , FE 2 , имеющие форму волны, частоту и коэффициент заполнения, соответствующие первому сигналу самодиагностики, подаются на неподвижные элементы 6 , 7 .Сигнал, подаваемый на подвижный элемент 5 , который представляет собой сигнал, выдаваемый коммутационной схемой 14 , имеет амплитуду напряжения в диапазоне между средним напряжением 2,5 вольт и высоким напряжением 5 вольт на этапе диагностики чувствительности.
. Кроме того, сигнал имеет частоту, равную частоте самодиагностики f, и такой коэффициент заполнения, что время стороны высокого напряжения сравнительно велико, а время стороны низкого напряжения сравнительно коротко.Таким образом, в период, когда высокое напряжение, например, на 5 вольт выше, чем среднее напряжение на 2.На подвижный элемент 5 подается напряжение 5 вольт, действует (т.е. включается) электростатическая сила между подвижным элементом 5 и неподвижными элементами 6 , 7 . Таким образом, подвижный элемент 5 перемещается из среднего положения в неподвижный элемент 6 вдоль направления +X. В это время, поскольку напряжение на этапе диагностики прилипания больше, чем напряжение на этапе диагностики чувствительности, смещение подвижного элемента 5 становится больше, чем на этапе диагностики чувствительности.Когда напряжение подвижного элемента 5 возвращается к 2,5 вольта, электростатическая сила не действует (т.
е. отключается). Таким образом, подвижный элемент 5 возвращается в среднее положение. Эти циклы смещения повторяются с частотой, близкой к резонансной частоте f 0 . Подвижный элемент 5 резонирует с резонансным усилением, равным или превышающим пять, а подвижный элемент 5 вибрирует с большим смещением между стороной +X и стороной -X.Поскольку напряжение, подаваемое на подвижный элемент 5 , больше, чем на этапе диагностики чувствительности, смещение подвижного элемента 5 становится больше. Таким образом, подвижный элемент 5 принудительно контактирует с неподвижными элементами 6 , 7 . Автор настоящего изобретения изучил, что смещение подвижного элемента 5 достаточно велико, чтобы подвижный элемент 5 контактировал с неподвижными элементами 6 , 7 , даже когда напряжение несущей волны меньше пяти вольт.
в случае, когда частота самодиагностики f близка к резонансной частоте f 0 подвижного элемента 5 , а резонансное увеличение равно или больше пяти.Здесь, если подвижный элемент 5 прилипает к неподвижному элементу 6 , 7 из-за электрического фактора или фактора состояния поверхности, такого как влага и частицы, так что явление прилипания происходит, когда подвижный элемент 5 касается неподвижного элемента 6 , 7 , подвижный элемент 5 может не вернуться. При этом смещение подвижного элемента 5 и выход с датчика нарушаются.Соответственно, сигнал обнаружения ускорения, выдаваемый схемой 16 выходного усилителя в момент выборки, сравнивается с напряжением в заданном диапазоне с использованием схемы 17 обнаружения аномалий, так что определяется, возникает ли явление прилипания.
В частности, определяется, находится ли сигнал обнаружения ускорения между верхним пределом и нижним пределом.При обнаружении аномалии сигнал, соответствующий аномалии, выводится с выходной клеммы 26 .Здесь этап диагностики прилипания легко выполняется, когда датчик 1 фактически используется, и, кроме того, легко выполняется в процессе изготовления датчика 1 . Таким образом, в процессе производства продукт датчика 1 , имеющий аномалию прилипания, удаляется.
Таким образом, датчик 1 может определить на этапе самодиагностики, возникает ли явление заедания. На этапе диагностики прилипания подвижный элемент 5 принудительно перемещается за счет использования резонанса подвижного элемента 5 , так что подвижный элемент 5 контактирует с неподвижными элементами 6 , 7 .Соответственно, напряжение первого сигнала самодиагностики, подаваемого на подвижный элемент 5 , может быть установлено сравнительно низким.
Соответственно, этап диагностики заедания может быть выполнен без добавления схемы генерирования высокого напряжения к датчику 1 . Таким образом, датчик 1 имеет простую конструкцию.Так как сигнал между неподвижными элементами 6 , 7 и подвижным элементом 5 переключается на второй сигнал самодиагностики, чтобы определить, достаточна ли чувствительность датчика 1 .В этом случае подвижный элемент 5 смещается к неподвижному элементу 6 , 7 за счет использования резонанса подвижного элемента 5 , даже если напряжение подвижного элемента 5 сравнительно низкое. Таким образом, самодиагностика (т. е. диагностика аномалий) может выполняться с обеих сторон, т. е. как со стороны неподвижного элемента 6 , так и со стороны неподвижного элемента 7 .
Кроме того, первый сигнал самодиагностики и второй сигнал самодиагностики переключаются только путем изменения напряжения, подаваемого на подвижный элемент 5 .Таким образом, переключение сигнала легко выполняется с помощью простой конструкции.Кроме того, подвижный элемент 5 подвергается вибрации на этапе диагностики чувствительности, и в этом состоянии вибрации этап диагностики прилипания выполняется без прекращения вибрации подвижного элемента 5 . Таким образом, время диагностики сокращается по сравнению со случаем, когда подвижный элемент , 5, прекращает вибрировать после этапа диагностики чувствительности и перед этапом диагностики заедания.
Когда к датчику 1 прикладывается физическая величина в заданном нормальном диапазоне, а подвижный элемент 5 контактирует с неподвижным элементом 6 , 7 , физическая величина может не быть обнаружена.
Таким образом, в общем случае, когда в датчик 1 вводится физическая величина в нормальном диапазоне, упругость в датчике спроектирована надлежащим образом, чтобы не контактировать подвижный элемент 5 с неподвижными элементами 6 , 7 .Кроме того, чувствительность сенсора достаточно высока в пределах нормы. Когда выполняется этап диагностики чувствительности, предпочтительно, чтобы подвижный элемент 5 находился на достаточном расстоянии от неподвижных элементов 6 , 7 . Таким образом, в датчике 1 согласно этому варианту осуществления напряжение на этапе диагностики чувствительности задается меньшим, чем напряжение на этапе диагностики заедания. Кроме того, резонансное усиление второго сигнала самодиагностики устанавливается меньшим, чем у первого сигнала самодиагностики, так что чувствительность, подлежащая диагностике на этапе самодиагностики, устанавливается в нормальном диапазоне.В вышеупомянутом датчике 1 как напряжение, так и частота первого сигнала самодиагностики, подаваемого на подвижный элемент 5 , отличаются от второго сигнала самодиагностики соответственно. Альтернативно, первый сигнал самодиагностики может быть переключен на второй сигнал самодиагностики путем изменения напряжения, подаваемого на подвижный элемент 5 . Альтернативно, первый сигнал самодиагностики может быть переключен на второй сигнал самодиагностики путем изменения частоты сигнала, подаваемого на подвижный элемент , 5, , без изменения напряжения сигнала.Например, напряжение, подаваемое на подвижный элемент 5 , устанавливается равным 4 вольтам и колеблется между 2,5 вольтами и 4 вольтами. Как показано на фиг. 5, частота первого сигнала самодиагностики устанавливается в диапазоне между f 0 и f 1 , чтобы получить усиление резонанса, равное или больше пяти и равное или меньше двадцати.
Кроме того, частота f 2 второго сигнала самодиагностики устанавливается в диапазоне между f 1 и f 2 , чтобы получить резонансное усиление, равное или превышающее три и равное или меньшее, чем пять.Хотя датчик представляет собой полупроводниковый датчик ускорения, он может быть емкостным полупроводниковым датчиком, например датчиком скорости рыскания. Кроме того, датчик может быть датчиком физических величин, имеющим две оси обнаружения. Кроме того, поскольку напряжение, частота и резонансное усиление в настоящем варианте осуществления являются просто примерами, они могут быть разными значениями в соответствии с состоянием датчика.
Настоящее раскрытие имеет следующие аспекты.
В соответствии с аспектом настоящего раскрытия датчик физических величин включает в себя: подложку; подвижный элемент, опирающийся на подложку с помощью пружины, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью смещения в соответствии с физической величиной вдоль направления смещения; пару неподвижных элементов, каждый из которых отстоит от подвижного элемента на заданное расстояние в направлении перемещения; элемент подачи несущей волны для подачи пары несущих, имеющих форму импульса, к паре неподвижных элементов таким образом, что одна несущая волна, подлежащая приложению к одному неподвижному элементу, имеет фазу, противоположную другой несущей волне, подлежащей приложению к другой неподвижный элемент; элемент приложения сигнала для приложения среднего напряжения к подвижному элементу, при этом среднее напряжение составляет почти половину пикового напряжения несущей волны; и схему обнаружения для обнаружения физической величины на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов.
Элемент приложения сигнала дополнительно подает на подвижный элемент первый сигнал самодиагностики, имеющий форму импульса. Первый сигнал самодиагностики имеет первое максимальное напряжение, отличное от среднего напряжения. Схема обнаружения выполняет первый процесс самодиагностики на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент. Первый сигнал самодиагностики имеет первую частоту, которая обеспечивает получение резонансного усиления, равного или превышающего 1.1 раз по отношению к резонансной частоте подвижного элемента, так что подвижный элемент входит в резонанс и почти контактирует или прижимается к одному из пары неподвижных элементов. Схема обнаружения определяет, возникает ли явление залипания, на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент.В вышеуказанном датчике, поскольку смещение подвижного элемента достигается за счет резонанса подвижного элемента, напряжение первого сигнала самодиагностики, подаваемого на подвижный элемент, сравнительно мало.Таким образом, конструкция датчика становится простой. Датчик физических величин имеет функцию самодиагностики аномалий прилипания с простой конструкцией.
В качестве альтернативы элемент приложения сигнала может дополнительно подавать пару первых волн самодиагностики, имеющих форму импульса, на пару фиксированных элементов, когда схема обнаружения выполняет первый процесс самодиагностики таким образом, что одна первая волна самодиагностики должна быть приложенный к одному фиксированному элементу, имеет фазу, противоположную другой первой волне самодиагностики, которая должна быть применена к другому фиксированному элементу.Каждая первая волна самодиагностики имеет максимальное напряжение, равное пиковому напряжению. Каждая первая волна самодиагностики имеет частоту, равную первой частоте первого сигнала самодиагностики.
Схема обнаружения определяет, возникает ли явление залипания, на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент и подает пару первых волн самодиагностики на подвижный элемент. пара неподвижных элементов.Кроме того, первая частота может обеспечить получение резонансного усиления, равного или превышающего пятикратное значение резонансной частоты подвижного элемента. Кроме того, элемент приложения сигнала может дополнительно подавать второй сигнал самодиагностики на подвижный элемент. Второй сигнал самодиагностики имеет вторую частоту, которая обеспечивает получение резонансного усиления меньшего, чем резонансное усиление первого сигнала самодиагностики, и схема обнаружения определяет, находится ли чувствительность датчика в заданном диапазоне на основе емкости изменение между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент приложения сигнала применяет второй сигнал самодиагностики к подвижному элементу. Кроме того, элемент приложения сигнала может дополнительно подавать пару вторых волн самодиагностики, имеющих форму импульса, на пару неподвижных элементов, когда схема обнаружения выполняет второй процесс самодиагностики таким образом, что одна вторая волна самодиагностики должна быть применена к паре неподвижных элементов. один фиксированный элемент имеет фазу, противоположную другой второй диагностической волне, которая должна быть применена к другому фиксированному элементу. Вторая волна самодиагностики имеет частоту, равную второй частоте второго сигнала самодиагностики, и схема обнаружения определяет, находится ли чувствительность датчика в заданном диапазоне на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижные элементы, когда элемент приложения сигнала применяет второй сигнал самодиагностики к подвижному элементу и применяет пару вторых волн самодиагностики к паре неподвижных элементов.Кроме того, второй сигнал самодиагностики может иметь второе максимальное напряжение, отличное от первого максимального напряжения. Кроме того, схема обнаружения может выполнять вторую самодиагностику, когда элемент приложения сигнала применяет второй сигнал самодиагностики к подвижному элементу до того, как схема обнаружения выполнит первую самодиагностику, и схема обнаружения начинает выполнять первую самодиагностику, в то время как подвижный элемент элемент возбуждается вторым сигналом самодиагностики. Кроме того, второе максимальное напряжение может располагаться между средним напряжением и первым максимальным напряжением.Первое максимальное напряжение равно пиковому напряжению несущей волны. Первый сигнал самодиагностики имеет первый коэффициент заполнения между первой ступенью максимального напряжения и первой ступенью минимального напряжения. Первый сигнал самодиагностики на первом шаге максимального напряжения имеет первое максимальное напряжение, а первый сигнал самодиагностики на первом шаге минимального напряжения имеет заданное первое минимальное напряжение. Первый сигнал коэффициента заполнения больше единицы. Второй сигнал самодиагностики имеет второй коэффициент заполнения между второй ступенью максимального напряжения и второй ступенью минимального напряжения.Второй сигнал самодиагностики на втором этапе максимального напряжения имеет второе максимальное напряжение, а второй сигнал самодиагностики на втором этапе минимального напряжения имеет заданное второе минимальное напряжение. Второй коэффициент заполнения больше единицы. Кроме того, первое минимальное напряжение может быть равно среднему напряжению, а второе минимальное напряжение равно среднему напряжению. Первая волна самодиагностики имеет коэффициент заполнения первой волны между ступенью максимального напряжения первой волны и ступенью минимального напряжения первой волны.Первая волна самодиагностики на этапе максимального напряжения первой волны имеет максимальное напряжение, равное пиковому напряжению, и первая волна самодиагностики на этапе минимального напряжения первой волны имеет заданное минимальное напряжение волны. Коэффициент заполнения первой волны больше коэффициента заполнения первого сигнала самодиагностики. Вторая волна самодиагностики имеет коэффициент заполнения второй волны между ступенью максимального напряжения второй волны и ступенью минимального напряжения второй волны. Вторая волна диагностики на этапе максимального напряжения второй волны имеет максимальное напряжение, равное пиковому напряжению, а вторая волна самодиагностики на этапе минимального напряжения второй волны имеет заданное минимальное напряжение второй волны.Коэффициент заполнения второй волны больше, чем коэффициент заполнения второй волны.Хотя изобретение было описано со ссылкой на его предпочтительные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничивается предпочтительными вариантами осуществления и конструкциями. Изобретение предназначено для охвата различных модификаций и эквивалентных устройств. Кроме того, в то время как различные комбинации и конфигурации являются предпочтительными, другие комбинации и конфигурации, включающие больше, меньше или только один элемент, также находятся в пределах сущности и объема изобретения.
Калькулятор вращательной массы колеса.5 кг и радиус R
Калькулятор вращательной массы колеса. 5кг и радиусом R=20см установлен на горизонтальной оси. Кроме того, в Руководстве по физике для средней школы рассматривается содержание этого раздела лабораторной работы под названием «Круговое и вращательное движение», а также следующие стандарты: Информация о транспортном средстве: Вес транспортного средства: 2000 фунтов-силы Колесная база: 96 дюймов Вертикальный центр. 55 м и масса 0. 29ers получают плохую оценку за то, что они медленные акселераторы. Предположим, что M = 12,0 с. Таким образом, время здесь равно одной секунде после начала вращения.Вращательное движение – Угловое ускорение шкива. Используйте принцип сохранения энергии, чтобы вычислить скорость центра масс цилиндра, когда он достигает нижней части наклона. 5Iw 2. Оборудование: железная ось, тяжелое колесо, несколько веревок, груз, секундомер, измерительная шкала, штангенциркуль. Обратите внимание, что хотя строгое математическое описание требует тройного интеграла, для многих простых форм фактическое количество интегралов … Это последнее уравнение является вращательным аналогом второго закона Ньютона ( ), где крутящий момент аналогичен силе, угловое ускорение аналогично поступательному ускорению. и аналогичен массе (или инерции).10. Рассчитайте угловое ускорение α = a/r. Решение. Вращательная инерция кислорода (O 2 ) составляет 1,6–8 э. 33965 м. Центр Массы: Вы были наняты в составе исследовательской группы, состоящей из биологов, компьютерщиков, инженеров, математиков и физиков, изучающих вирус, вызывающий СПИД. Чтобы рассчитать полную кинетическую энергию колеса, вы должны использовать формулу. Сопротивление воздуха (Air Drag) (AR): где: AR = сопротивление воздуха [Н] ρ = плотность воздуха [кг/м3] ≈ 1. Вопрос 29 A 15.Точка v com P, в которой колесо соприкасается с дорогой, также движется с той же скоростью. длиной 5 м, который поддерживается одним концом здания, а другим — стальным тросом, образующим угол 40º с горизонтом. Когда масса «m» опускается на высоту «h», потеря потенциальной энергии равна . Если один конец вала поместить на опору и отпустить, гироскоп падает, вращаясь вниз вокруг кончика опоры. Поскольку вес колеса — это вращательная масса, его влияние на экономию топлива не совсем однозначно.Это скалярная величина, которая говорит нам, насколько сложно изменить скорость вращения объекта вокруг заданной оси вращения. Момент инерции имеет такое же отношение к угловому ускорению, как масса к линейному ускорению. Колесо B имеет радиус r b =15 см и вся его масса сосредоточена в тонком ободе (что-то вроде велосипедного колеса). Затем следующие колеса немного смещают центр масс внутрь (меньший обод, тот же конечный диаметр шины), затем вращается карданный вал диаметром 5 дюймов 3.336 м. где омега — скорость вращения (радиан/сек), а I — момент инерции, который вы решили использовать, в зависимости от того, какова масса 1200 кг… Колесо имеет массу 4. Выберите размер обода из выпадающего списка. или вручную введите размер диаметра обода (не ширину). крашбелый. 446 миль в минуту. п. Нам нужно сначала найти момент инерции, чтобы рассчитать кинетическую энергию вращения. Пользы от этого расчета мало, а использование именно этого калькулятора ошибочно из-за его применения к колесам вторичного рынка. Для измерения моментов инерции вам потребуется что-то гораздо более сложное.сделать его момент инерции больше, чем масса точки в . (Это ответ на ЧАСТЬ Б. Затем, используя кинетическую энергию вращения, найдите момент инерции диска/оси. Он зависит от тела… Калькулятор линейной скорости из оборотов в минуту вычисляет линейную скорость на основе скорости вращения ( R) и диаметр колеса (D). Требуемое вращающееся колесо 3. Момент инерции колеса I = MR2. Для определения мощности вентилятора или нагнетателя в л.с. используйте следующее уравнение. Это K вращения, поэтому, если объект вращается, он имеет вращательную кинетическую энергию.2}[/latex]для всех … Вращательное движение: Движение дисков сцепления при включении. Маховик вращается со скоростью 160 об/мин. Интервал 0 с будет зависеть от времени: В нашей задаче задано вращение [Delta][theta] за период [Delta]t. М . и радиус. Меню «Общие инженерные и проектные данные» Применение промышленных электродвигателей, меню «Конструкция и установка» Поставка промышленных электродвигателей. Инерция вращения стержня вокруг его центра равна 12 1 ML 2 , где М — масса стержня, а L — его длина.Итак, мы можем написать эту омегу для уравнения движения. Больший диск стоит на столе без трения. 0 # кг м**2 сист. $ (a) Какова энергия вращения лопасти при ее рабочей угловой скорости 3500 $\mathrm{rpm}$ ? б) Если бы всю кинетическую энергию вращения лезвия можно было преобразовать в потенциальную энергию гравитации, на какую высоту поднялось бы лезвие? Вращательная инерция I вращающегося тела зависит от количества массы и от того, как масса распределена вокруг оси вращения. обод и шина имеют общую массу 1,00 см. Большое колесо 2 · 10. В [17]: масса = 1,11) где M – количество массы, висящей под боковым шкивом, gi – ускорение свободного падения, a – линейное ускорение, данное в уравнении. Постановка и расчет Выработка работы от упавшей массы определяется разностью потерянной потенциальной и кинетической энергии при отделении массы от энергетического колеса. • Рассчитать кинетическую энергию вращения. Определить радиус вращения. Пренебрегая трением на оси, вычислить силу, которую необходимо приложить к колесу по касательной, чтобы оно остановилось за 10 оборотов.4. Использование детектора движения и методов анализа данных покажет взаимосвязь между переменными для падающей массы и ее ускорением. Используйте наше бесплатное онлайн-приложение Калькулятор момента инерции сплошного цилиндра, чтобы определить все важные расчеты с параметрами и константами. Наблюдать влияние увеличения приложенной силы и увеличения длины плеча момента на вращательное движение. Угловая скорость колеса в начале этого периода равна. радиус колеса, r w = 0.Цилиндр катится по склону без проскальзывания. константы. Момент инерции колес влияет на ходовые качества автомобиля. 56 кг, относительно оси, перпендикулярной клюшке и расположенной на отметке 20 см. м2. 0-килограммовый диск с 0. Влияние инерции вращения на радиус тормозного колеса не имеет значения. Большинство машин, и особенно станки с ЧПУ, используют в качестве входных данных количество футов в минуту (SFPM), что требует от операторов преобразования. Это должно дать вам энергию, необходимую для придания этому диску такой скорости.Бейсбольный питчер бросает мяч движением, при котором предплечье вращается вокруг … Колесо имеет вращательную инерцию, равную 3. Открыть калькулятор. Поддерживает несколько показателей, таких как метры в секунду (м/с), км в час, мили в час, ярды и футы в секунду. Колесо будет двигаться вниз по плоскости с постоянным ускорением, а его полная энергия будет состоять из суммы кинетической энергии поступательного движения, кинетической энергии вращения и потенциальной энергии гравитации. Знак 1000 Н, установленный на стене здания, подвешен на горизонтальной жесткой штанге 1.Из аргументов физики ясно, что этот штраф за ускорение не связан с большим диаметром колес. Физика. Из-за этого вес вращающейся массы, такой как колеса и шины автомобиля, оказывает большее влияние на ускорение, чем… Наконец, одно предостережение: здесь я определил эквивалентную массу как сумму статической массы + эффективной массы из-за вращения. эффекты инерции. 0 оборот. 50 см 4. 10-27-99 Участки 8. 4 м и равномерно ускоряются и достигают угловой скорости омега. 330 м. I – момент инерции узла маховика Скорость вращения в радианах в секунду, соответствующая 1800 об/мин, составляет: ω = (1800 об/мин)(0.0 Н⋅м прикладывается и продолжается в течение 4. Горизонтальная сила F приложена к оси и центру • Колеса на дороге: соедините линейное движение и вращение • Осторожно: не применяйте v= rω вслепую или для любая старая локация на подвижном объекте! Спросите себя, имеет ли это смысл для проблемы. В качестве руководства к тому, к чему стремиться, следующие диапазоны были взяты из Калькулятора инерции вращения Common Shapes getcalc. Шина и обод вместе имеют сложную геометрию, поэтому сложно рассчитать массу, решить, что идея достаточно интересна, чтобы рассчитать необходимую скорость вращения и массу генератора.Найдите а) максимальную угловую скорость колеса длиной L=0. Блок массой m=1. длинный равномерный стержень длиной L вокруг конца 5. Начать сейчас Калькулятор количества оборотов колеса на определенном расстоянии или на расстоянии для автомобилей, велосипедов и других транспортных средств. 0 кг, R 1 = 0. I=m1R2+m2R2+m3R2+m4R2+⋅⋅⋅I=m1R2+m2R2+m3R2+m4R2+⋅⋅⋅ Суммарная масса и вращение объекта вокруг центра масс Рассмотрим два снимка катящееся велосипедное колесо показано на рисунке. Рассчитайте натяжение струны, уравнениеПример: Рассчитайте крутящий момент, вызванный тремя указанными силами. Пример (текстовая задача 8. По аналогии с «массой» в поступательном движении «момент инерции» I описывает, насколько трудно изменить вращательное движение объекта; в частности, , угловая динамика результатов калькулятора вращательного движения (подробные расчеты и формула ниже) Крутящий момент, рассчитанный с применением второго закона Ньютона во вращательном движении, составляет Н×м: Угловой момент во вращательном движении составляет кг∙м 2 /с: Работа в вращательное движение равно Дж: кинетическая энергия вращения равна Дж: мощность вращения равна Вт: определите крутящий момент, применив второй закон Ньютона… Вместо того, чтобы возлагать это бремя на модельера, колеса и многие другие модели аппроксимируют инерцию вращения, используя коэффициент компенсации инерции вращения (r) увеличить кажущуюся массу транспортного средства в термине FI на 3-4%. По вашим данным Колесо массой 70 кг имеет диаметр 120 см и весы ACCULAB VI-1200. Заполните радиус вращения и либо линейную, либо угловую скорость (как удобнее). dt dL τ= Крутящий момент, вызывающий вращение вниз (падение), изменяет угловой момент гироскопа. • Продемонстрировать закон сохранения энергии. Инерция вращения стержня вокруг его центра равна 1 12 ML2, где М — масса стержня, а L — его длина. Это колесо просто меняет направление нити (силу натяжения) с горизонтального на вертикальное.Массой оси колеса можно пренебречь. = M ω2 r, где M — масса диска. PhysicsLAB: Момент инерции велосипедного колеса. б) Каково расстояние между точками поворота • определите инерцию вращения или момент инерции. Почтовая навигация. д. Что касается HP, то в первую очередь необходимо рассчитать момент инерции для диска i. Но это другая проблема. Рассчитайте инерцию вращения системы стержень-блок относительно шарнира. Введите скорость («об/мин») вашего колеса в центробежный калькулятор и табличную задачу: Велосипедное колесо Велосипедное колесо радиуса R катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности. Мы можем оценить момент инерции маховика, смоделировав его в виде кольца, и рассчитать его с заданной массой (6. Пример: Представьте себе два колеса с одинаковой массой. 1a мы показываем колесо в вертикальном положении. Оба колеса ускорение из состояния покоя под действием крутящего момента τ = 8 Н·м… Рассчитайте диаметр колеса [мм], радиус [мм] и длину окружности [мм] для шины с маркировкой размера 225/55R17. вес колес, но люди часто пропускают тему более легких шин.Как видим, если маховик радиусом 1 метр и массой 1000 кг разогнать до 60 об/мин за одну секунду, то потребуется 3141. Масса сбрасывается с высоты h. 95х10 -46 кгм 2 . Вычислите угловое ускорение, возникающее при 95. Требуемая скорость вращения определяется по скорости резания V в метрах в минуту [м/мин] или в метрах в секунду [м/с] и диаметру инструмента dx π (3. Поступательное энергия равна E_k=0,6 рад с 2 4. Например, колесо автомобиля, движущегося со скоростью 1500 км/ч (1500000 м/ч), будет вращаться со скоростью 1500000 ÷ 2. 37 × 106 м)2) = 9. В линейном движении, согласно второму закону Ньютона, мы используем массу для измерения сопротивления объекта изменениям, но во вращательном движении той же цели служит инерция вращения. Пренебрегая трением на оси, вычислить силу, которую необходимо приложить к колесу по касательной, чтобы оно остановилось за 10 оборотов. Рассчитайте: а) отношение КА/КВ после 10 с ускорения (где К представляет кинетическую энергию) б) отношение КА/КВ, когда каждое колесо совершило 5 оборотов.масса и вращение объекта вокруг центра масс. Рассмотрим два снимка вращающегося велосипедного колеса, показанные на рисунке. Его угловая скорость в конце 3. Динамика вращения и чистый крутящий момент Вращательная и линейная скорость и кинетическая энергия Вопрос о частном и остатке Вращательное движение: Скорость прецессии вращающегося колеса. Введите ваши значения: Единицы: Метрические (граммы, мм) Английские (унции, дюймы) Масса: колесо имеет массу 2,5 кг и радиус 0. Бесплатный онлайн-калькулятор угловой скорости для расчета угловой скорости движущегося тела с учетом частоты вращения или при заданной линейной скорости и круговом радиусе. Маховик, используемый для изготовления глиняных горшков, приводится во вращение со скоростью 100 об/мин. Сплошной шар имеет большую часть своей массы ближе к оси вращения, которая проходит через его центр масс, тогда как цилиндр или полый шар имеет большую часть своей массы дальше от оси. 105 рад с об/мин) = 189 рад с. Условно эта единица измерения – кг-м2. Цель. Экспериментально определить момент инерции велосипедного колеса относительно его центра, а также момент трения в подшипниках колеса, применяя представления о крутящем моменте, угловом ускорении и поступательном движении.5м и массой m=270г. Вопросы по теме Каков момент инерции … Центр масс, момент инерции, кинематика Страница 102 после выхода из состояния покоя он падает 3. Хотя 29-дюймовые колеса имеют более высокую инерцию вращения, они также вращаются медленнее, и эффект нивелируется .Колесо давит на нижний жернов с силой, равной удвоенному его весу (нормальная сила).Рассчитать инерцию вращения для точечной массы, системы точечных масс и твердых тел.Калькулятор вращательного баланса (для колес и валов ) Если вращающееся тело, такое как зубчатое колесо или приводной вал, полностью однородно по материалу и конструкции на 360°, все противодействующие центробежные силы (Fc) где-либо внутри тела будут равны.Радиус Земли = 6. Рассчитайте угловое ускорение диска, используя α = a r. Момент инерции двух колес вместе равен I CM = 40 кг м 2 . 6 с, в течение которых колесо поворачивается на угол Примеры Маятник в некоторый момент (угол θ, скорость v) – Использование вершины струны в качестве начала координат : – Рассчитать крутящий момент и угловой момент – Подставить в T net = dL/dt Повторить, используя самую низкую точку массы в качестве начала координат Деревянная доска падает со стола – Масса m, начиная с состояния покоя – Используя край стола в качестве начала координат: – Рассчитать T net и правый край доски при t = 0 – (Предположим, что доска остается жесткой → v Вращение Поступательное движение: перемещение центра масс объекта из одного положения в другое.Если момент инерции тела I и колесо вращается вокруг оси. Кинетическая энергия вращения колеса начинает уменьшаться. Динамика вращательного движения полностью аналогична линейной или поступательной динамике. R/60 (7957. 2 : 3. Урок 8: Работа, мощность и энергия во вращательном движении Работа, совершаемая F над объектом при его вращении на бесконечно малое расстояние ds Массовый момент инерции (момент инерции) – I – равен мера сопротивления объекта изменению направления вращения.Момент инерции тела зависит от распределения массы тела относительно оси вращения. константы[‘rotational_inertia’] = радиальная_инерция sys. Вращательная инерция играет в механике вращения ту же роль, что и масса в линейной механике. 11. Каждое колесо действует как 15. Международная система единиц или «единица СИ» момента инерции составляет 1 килограмм на квадратный метр. Обратите внимание, что формула для каждого расчета вместе с подробными расчетами доступны ниже.Кусок глины (принятый эквивалентным частице) массой 1. У нас есть формула поступательной кинетической энергии, энергии чего-то, связанной с тем, что центр масс этого объекта движется, и у нас есть формула, учитывающая тот факт, что что-то может иметь кинетическую энергию благодаря своему вращению. Скорость вращения (S): Калькулятор возвращает скорость вращения в милях в час. Если более одной точки AP Физика 1 – Крутящий момент, инерция вращения и угловой момент Практические задачи ОТВЕТ КЛЮЧЕВОЙ ФАКТ: Центр масс системы объектов подчиняется второму закону Ньютона – F = Ma см.Относитесь к колесу как к твердому тонкому диску. 4–6-е Содержание: FOP7thEd. В рамках своего дизайн-проекта группа моих студентов хотела определить момент инерции стального обода/шины в сборе. Выразите свои ответы на следующие вопросы через R, b, M, Ω и g следующим образом: Вычислите угловое ускорение, возникающее при 95. Вычислите момент инерции плоского диска из теста для пиццы массой 1. Физика. Вычислите кинетическую скорость вращения. энергия колеса мотоцикла массой 12 кг, если его угловая скорость равна 120 рад/с, а внутренний радиус равен 0.Поскольку расстояние каждой массы от оси x как раз равно L, сумма, которую нам нужно сделать, чтобы определить момент инерции, проста. Это трение — ваши тормоза — вот что будет здесь решающим. Колесо вращается с… центром масс, смещением, скоростью и ускорением, а также вращательными величинами, описывающими движение вокруг центра масс, угловым смещением, угловой скоростью и угловым ускорением. ) Калькулятор веса колеса. Через 50 секунд колесо приходит • Вращательные величины – это векторы, которые указывают вдоль оси вращения.Таким образом, суть заключается в том, что влияние энергии вращения шин и колес можно рассматривать с точки зрения «эквивалентной массы 00 кг и радиуса 33». Определите максимальный угол θ, при котором диск может катиться без проскальзывания. Эта инерция включает маховик. инерция и инерция всех вращающихся частей, отнесенные к скорости маховика путем умножения на квадрат отношения скоростей вала 336 # mradial_inertia = масса * радиус**2 / 4. обе эти энергии измеряются в джоулях. Прежде чем мы сможем рассмотреть вращение чего-либо, кроме точечной массы, подобной той, что изображена на рисунке 10.датчик. Прежде чем мы сможем рассмотреть вращение чего-либо, кроме точечной массы, подобной той, что изображена на рис. 2, мы должны распространить идею инерции вращения на все типы объектов. л/2. Вес колеса становится отдельной маленькой частью головоломки. Шасси Колесо 1 Колесо 2 Колесо 3 Карданный вал Масса (кг) 1 1 1 1 1 Радиус центра масс (дюйм) 10 9 8 2. Объект с наименьшей инерцией вращения на единицу массы наименее ленив и выиграет гонки. В данный момент колесо имеет угловую скорость против часовой стрелки 10.2 ускорение. Одно из них представляет собой сплошное колесо, масса которого равномерно распределена по всей конструкции, а у другого большая часть массы сосредоточена у обода. Угол поворота за время 3. g. На него падает 6 кг и прилипает к нему на некотором расстоянии х от центра. F. Рассчитайте момент инерции16 относительно оси z. Нажмите на оранжевую полосу, чтобы развернуть ее, затем введите значение рычага подвески самостоятельно или нажав Help! который будет сопровождать процесс. ком. на поворотах автомобиля или силы на вращающемся DVD).В 73 раза быстрее, чем колеса. Рассчитайте идеальную скорость вращения (n) Скорость вращения привода (n) выражается в оборотах в минуту [об/мин]. 330 метров. Например, стержень может иметь массу на единицу длины λ = 0, вес которого равен 20 кг, а его центр масс находится на расстоянии 0. Вместо этого мы рассмотрим результаты для некоторых простых объектов. 25 кг. Вращательное движение Вращательная инерция измеряет, насколько объект сопротивляется изменению вращения. Причина в следующем: из-за комбинированного вращения ws и wp частицы в верхней половине вращающегося колеса испытывают нормальную к колесу составляющую a 1 (с распределением, как показано на рисунке ниже), а частицы в нижняя половина колеса испытывает нормальную к колесу составляющую ускорения a 2. Пусть «m» будет массой подвески груза и подвесных колец (комплект груза).Предположим, в качестве примера, что весь вес колеса находится на внешнем крае и остается на внешнем крае. Вы можете использовать этот бесплатный калькулятор преобразования крутящего момента, чтобы легко преобразовать ряд единиц измерения крутящего момента, включая фунт-силу-дюймы, ньютон-метры, килограмм-силы-сантиметры, унции-силы-дюймы, килограмм-силы-метры и другие. 202 кг/м 3 , на уровне моря и при 15 o C A f = лобовая площадь автомобиля [м 2] ≈ 1. Рассчитайте инерцию вращения колеса с кинетической энергией 41. .между mi и осью вращения или dm = ρ r dθ, где ρ = M/2πr Момент инерции r = a Как распределяется масса на … 2. Так же, как меньший вес позволяет автомобилю двигаться на 0-60 быстрее, меньший вес позволяет шине и колесу быстрее разгоняться до 0-6000 об/мин. г) Рассчитайте вращательный KE17 вокруг оси z. Механическая работа, которая требуется при вращении, равна числу крутящего момента угла поворота. Центробежная сила — это фиктивная сила, которая существует только во вращающейся системе отсчета, но она может быть очень полезна для понимания некоторых систем (например,Коэффициент трения между диском и плоскостью равен µ = 0. • • Определить и рассчитать момент инерции для простых систем. Если центр тяжести находится на расстоянии r от центра вращения, то при вращении со скоростью ω рад/с возникает центробежная сила. 280 м и внешний радиус 0. а) Инерция вращения зависит от массы тела и оси вращения. Для однородного стержня λ будет равно постоянному значению. Нам дано колесо и нужно найти момент инерции относительно его оси.Уравнение: и. Рассчитайте: 1. Рассчитайте кинетическую энергию вращения диска/оси в нижней части рельсов. используйте теорему о параллельной оси, чтобы найти момент инерции относительно оси, отличной от центра масс. Этот калькулятор крутящего момента представляет собой интеллектуальный инструмент, который поможет вам рассчитать крутящий момент вращающегося объекта, крутящий момент на плоской катушке и векторный крутящий момент. Колесо имеет массу m=5кг и радиус вращения k_B=0. 0635 Вращательная инерция (кг) Эта площадка спроектирована с помощью . Объект поддерживается горизонталью В этом случае масса А останавливается, а масса В поднимается вверх на высоту h справа и сбоку от аппарата.Если учащиеся вращают колесо так, что вначале оно вращается со скоростью ω=30 рад/с, определите силу реакции, действующую на рычажный механизм AB. • рассчитать кинетическую энергию вращающегося тела. Вес опорных колес может повлиять на внешний вид вашего автомобиля. сплошной цилиндр радиуса R c. Безмассовые хорды, обернутые вокруг большего и меньшего дисков, проходят через шкивы и прикреплены к малым предметам массами m 1 = 5 кг и m 2 соответственно как … Внешний радиус велосипедного колеса, R : 0,3 м и r 2 = 0.колеса (масса * сила тяжести) к его массе в порциях. 69*1037 кг. Легкий шнур, обернутый вокруг колеса, поддерживает тело массой m. Примечание: ma = T-mg и T = -0. Тогда линейная скорость колеса v = ωr. Мы снова можем рассматривать велосипедное колесо как кольцо. Она может быть равна 5 м/с. вычислить момент инерции этого объекта, если он вращается вокруг оси x. То есть вес оси, разделенный на два, минус предполагаемая или измеренная неподрессоренная масса для этого поворота (такие вещи, как колеса, шины, тормоза, рычаги управления, компоненты подвески и т.отметка 1см. Вес шины/колеса наиболее важен при ускорении, вращении и поступательном движении Кинетическая энергия вращения вокруг центра масс Кинетическая энергия поступательного движения Кинетическая энергия равна сумме K rot = 1 2 I см! см 2 К=К транс +К рот = 1 2 мв см 2+ 1 2 I см! см 2 K транс = 1 2 mv см 2 Вопрос концепции: Качение без проскальзывания Если колесо радиуса R катится без проскальзывания на угол θ, что такое ротационная кованая/формованная – высокопроизводительные технологии изготовления колес, которые уменьшают вес колеса и усиливают сама конструкция колеса.2. Центр масс цилиндра опустился на вертикальное расстояние \(\displaystyle h\), когда он достигает нижней точки наклона. Если точка с массой m расположена на перпендикулярном расстоянии r от ее оси вращения, ее момент инерции равен mr2. I – момент инерции узла маховика b) Рассчитайте кинетическую энергию вращения15 вокруг оси y. Это усилие зависит от конструкции новой центрифуги, которая отделяет инфицированные клетки от вращательной инерции и момента инерции. Колесо массой 10 кг и радиусом 20 см вращается с угловой скоростью 100 об/мин при выключенном двигателе.Нажмите Собрать. Масса лопасти 0,55 # кг. Радиус = 0. (Вес определяется по среднему значению выборки продукта. 50 см 5. Наблюдатель, неподвижно стоящий на земле, увидит, что центр масс О колеса движется вперед со скоростью. Инерция вращения и момент инерции. Дайте ему вращение, и его легко заставить вращаться довольно быстро. Пара длинных тонких стержней, каждый длиной L и массой M, соединены с кольцом массы M и радиусом L/2 в … Однородный диск с массой M = 2.” Это эквивалентная масса вращающегося компонента, которая представляет собой его статическую массу (вкладывающую вклад в поступательную кинетическую энергию) плюс его эффективную массу из-за эффектов инерции вращения. Чтобы компенсировать это, необходима равная и противоположная сила. Колесо с радиусом R, масса m и инерция вращения I катятся без проскальзывания по земле Если шнур, поддерживающий стержень, обрезан рядом с концом стержня, рассчитайте начальный угол Автомобильная промышленность ведет к все большему использованию легких сплавов.32 кг. 2 м закреплены вместе так, что их центры находятся друг над другом. Рассчитать линейную скорость из RPMS: Выберите единицы измерения; Введите скорость вращения (R)Введите внешний диаметр (D)Линейная скорость (V): Калькулятор возвращает скорость в метрах в секунду. com’s Moment of Inertia Calculator — это физический онлайн-инструмент для измерения инерции вращения различных объектов наиболее распространенных форм на основе распределения масс и их осей, как в американских, так и в метрических единицах (СИ). • Применять принципы сохранения энергии и импульса к задачам, связанным с вращением твердых тел.Используя, F= ( )( ) = F=0. 2-й закон Ньютона о вращении t Net= I a Крутящий момент – это величина скручивания, обеспечиваемая силой »Знаки: положительный = против часовой стрелки » отрицательный = по часовой стрелке Момент инерции = масса вращения. Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает объект, потому что он находится в движении. Во-первых, угловая скорость. edu • Рассчитайте крутящий момент от трех сил, показанных на левом конце стержня (красный крестик). ОТВЕТ. Во вращательном движении очень часто измеряют угловую скорость в оборотах в минуту (об/мин), чтобы преобразовать в стандартную единицу измерения радианы в секунду (рад/с), мы используем следующий коэффициент преобразования; об/мин ×.Как рассчитать инерцию вращения колеса, состоящего из четырех дисков? а. Пример задачи 12-1. KE общий = KE линейный + KE вращательный. Чтобы определить это, нам нужно посмотреть на кинетическую энергию вращения объекта. Так как он проходит через 5,65 $\mathrm{kg}$, а его длина равна 0. Запишите ответ по абсолютной величине, два Исследуйте массу современного автомобиля. Рассчитайте угловой момент колеса со спицами и современной шины. баскетбольный мяч, крутящийся на пальце, фигурист, крутящийся на коньках, вращение Ответ: Могу предложить три способа: 1.Свободный ответ 7. В терминологии физики колесо с большей «инерцией вращения» требует большего усилия для запуска, чем колесо с меньшей инерцией вращения. 2 1 2 Рассчитайте колесный момент и усилие (тяговое усилие) для автомобиля со следующими параметрами: крутящий момент двигателя, Т е = 150 Нм. Так что мы должны вычислить этот разговор здесь. 01 м от оси вращения. все вносят свой вклад в неподрессоренную массу. Чем больше масса и расстояние этой массы от оси вращения, тем больше момент инерции. Где.• То же правило знаков, что и … Объект, находящийся в равновесии вращения с постоянной угловой скоростью. Твердое колесо массой M, радиусом R и моментом инерции MR2/2 катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Вращательное движение: Движение объекта вокруг оси: e. Когда мы говорим «шкив» в этой лабораторной работе, мы имеем в виду трехступенчатый шкив вокруг оси вращения, а не пластиковое колесо. Получите пошаговые решения от опытных наставников всего за 15–30 минут. Калькулятор шкива и скорости: Ниже приведен небольшой калькулятор, который рассчитает для вас соотношение.59 Нм входного крутящего момента. 9 кг и радиусом 48. Передаточное отношение ZF6HP26 (см. пример 2) Крутящий момент двигателя при полной нагрузке определяется следующими параметрами: N e [об/мин] 800. Даже если колесо находится горизонтально и струна проходит через второй шкив, на рис. 6. Полярно-массовый момент инерции маховика. Когда вы вводите конкретные коэффициенты для каждого расчета крутящего момента, калькулятор крутящего момента автоматически вычисляет результаты и обновляет элементы формулы физики с каждым элементом расчета крутящего момента.00 об/сек. 2032 0. Момент инерции непрерывного распределения масс Для расчета момента инерции непрерывного распределения масс необходимо использовать исчисление. 00 см 0,14). Чтобы разогнать катящийся объект, такой как колесо, вы должны одновременно ускорить его массу и преодолеть инерцию его вращения. можно найти кинетическую энергию вращения колеса. 600 см Маленькое колесо 4 1. а) Рассчитайте инерцию вращения маятника относительно точки вращения. 50-е годы. 15 м. 0 рад/с, средний крутящий момент против часовой стрелки 6.7 см в диаметре. 0 килограммов, а затем внутренний радиус 0. ω=0. Ответ (1 из 7): Пусть m представляет собой массу одного атома в ободе. Установите значение инерции вращения в системе на значение, которое вы рассчитываете. Р . д) Какие выводы вы можете сделать, сравнивая ответы на а и с? Если масса изолированной системы претерпевает перераспределение, момент инерции изменяется • Сохранение углового момента требует компенсирующего изменения угловой скорости • I ii = I ff = постоянная – Это верно для вращения вокруг фиксированной оси и для вращения ось, проходящая через центр масс движущейся системы. Калькулятор ускорения. Калькулятор длины ремня. Калькулятор энергии Калькулятор коэффициента запаса прочности Сила … заменена объектом C, велосипедным колесом той же массы, что и объект A, но с другим радиусом.Пожалуйста, допускайте погрешность ± 2%. Некоторые могут не знать, что потеря веса в шинах приносит больше пользы (фунт на фунт), чем уменьшение веса в колесах — из-за того, что чем дальше вес от центра вращения, тем больше энергии потребуется для ускорения этой массы на фиксированная ставка. 280 метров, а затем внешний радиус 0,53): Велосипедное колесо (обруч) радиуса 0. Велосипедное колесо массой M и радиусом R помещено на вертикальную ось и может вращаться без трения. 9 повторяется, но на этот раз объекты А и С имеют одинаковую кинетическую энергию вращения и один и тот же угловой момент.Момент инерции массы для обычных форм можно определить с помощью формул, которые можно найти в большинстве учебников по инженерной механике. Какова формула момента инерции тела массой М, если это а. 6 Крутящий момент. Если угловая скорость изменяется, то объект также имеет угловое ускорение, которое равно … Рассчитайте момент инерции велосипедного колеса 66. В частности, алюминий предлагает OEM-производителям и их поставщикам не только снижение веса, но и новые размеры в функциональности и дизайне. . Какое распределение массы дает большую инерцию вращения? 4.е. Когда скорость заднеприводного автомобиля увеличивается на горизонтальной дороге, сила трения на шинах составляет: Предложите своим ученикам замерить время вращения вентилятора, чтобы рассчитать скорость его вращения (оборотов в секунду). Ситуация описана в примере 11. Масса Земли = 5. Одно колесо с инерцией вращения I 1 =2 кгм2 свободно вращается со скоростью 20 рад/сек против часовой стрелки на валу, инерция вращения которого пренебрежимо мала. Масса колеса велосипеда, м : 1. Постановка задачи: Однородный шкив с двумя канавками состоит из двух колес, которые вместе как одно вращаются вокруг одной оси.Вращательная инерция (момент инерции) Обруч, вращающийся вокруг центральной оси. Определить вращательную инерцию (момент инерции) как r i: перпендикулярное расстояние. Вращательная динамика Вращательное движение: угловой момент и крутящий момент Какой чистый крутящий момент прикладывается к …. Сравните угловой момент между двумя шинами Предыдущие физические знания: Вычисление радиуса по диаметру Определение инерции, оси вращения Единицы массы, расстояния и момента инерции Чем дальше основная часть массы находится от оси вращения, тем больше вращательная инерция (момент инерции) объекта.конструктор сайтов. Отпустите массу. Предположим, что в момент t = 0 борт находится в верхней части колеса при x(t = 0) = x 0 и y(t). Колесо массой 1·0 кг и радиусом 2·0 см вращается с угловой скоростью 1 0 0 об/мин при выключенном двигателе 2 м 2 , для автомобилей малой и средней вместимости C d = коэффициент аэродинамического сопротивления (коэффициент аэродинамического сопротивления) ≈ 0,77-м в 1.08, ноябрь 2004, 21: 57 swatkin8@msudenver. вычислить кинетическую энергию … Вращательное движение — вращение без проскальзывания (я бы согласился на аргумент, что, возможно, 29-дюймовые колеса имеют меньшую вращательную массу.уравнение Кинетическая энергия равна половине массы объекта, умноженной на квадрат его линейной скорости, но когда такой объект, как водяное колесо, движется по кругу, необходимо учитывать кинетическую энергию вращения. I = момент инерции –> способность объекта сопротивляться изменениям скорости вращения. Решение для окружности колеса 3,068 фута. в. Другими словами, это зависит от момента инерции. При вращательном движении рассматриваются только твердые тела. Кроме того, вращательный вес транспортного средства включает в себя все части, которые вращаются, включая все в трансмиссии транспортного средства из уравнения и калькулятора крутящего момента вращающейся массы двигателя.) Продолжить заказ Получить предложение. Чтобы расширить нашу концепцию инерции вращения, мы определяем момент инерции II размера 12{I} {} объекта как сумму mr 2 mr 2 size 12{ ital “mr” rSup { size 8{2 View Notes – ProbStat10602 из PHYS 106 Технологического института Нью-Джерси. б) Масса – М Радиус вращения – R в) Тело Б обладает большей кинетической энергией по сравнению с А. Инерция вращения – это свойство любого объекта, который может вращаться. Второе колесо с инерцией вращения I 2 = 5 кгм2, свободно вращающееся со скоростью 15 рад/сек в противоположном направлении, внезапно соединяется по тому же валу с первым колесом.В нашем примере шина диаметром 30 дюймов, вращающаяся со скоростью 300 об/мин. Номер 6 поста лаборатории просит нас рассчитать силу трения с учетом вертикального пересечения и измерения подшипников от центра колеса. Как это круто? Это тема AP Physics 1. При использовании в уравнении момент Сказано, что обычно не инерция вращения влияет на способность вашего автомобиля останавливаться. Затем он переходит к интегрированию, которое можно использовать для расчета момента инерции для многих различных форм.Сравните это со значением, которое вы измерили на трехбалочных весах. Во вращательном движении момент инерции I играет роль, аналогичную роли массы в поступательном (или прямолинейном) движении, но с некоторыми важными отличиями. Остроумие известно как момент инерции, который является вращательным аналогом массы. 5. Начнем с обсуждения вращения и перемещения катящегося колеса. В последнем примере ниже мы будем использовать угловое ускорение, которое мы нашли выше, для расчета крутящего момента на маховике с радиусом 1 метр и массой 1000 кг.2. Мальчик едет на велосипеде так, что колеса велосипеда делают 140 оборотов за каждую идею Submit Calculator. 15. Запишите время в таблицу и рассчитайте среднее время. Когда колесо отпущено, объект ускоряется вниз, шнур разматывается с колеса, и колесо вращается под углом. Используя данные из Части 2, рассчитайте крутящий момент от подвешенного груза. 7 мы проанализировали движение блока, скользящего по склону без трения. Представьте велосипедное колесо. Момент инерции кольца относительно оси, проходящей через его центр, равен MR 2.Physics106PracticeProblemSet2 RotationalDynamicsI SJ7 Ed. Окружность колеса в футах = диаметр, умноженный на пи = 27 дюймов/12 дюймов на фут, умноженный на 3. . Уменьшите скорость при сверлении торцевого зерна. Решение: Это классическая задача второго закона Ньютона, в которой используются как линейная (F net = m a ), так и вращательная ( τ = I α ) формы этой зависимости. Является ли измерение подшипников от центра колеса диаметром подшипников или радиусом? Уоткинс, Стефани Мон. Неподрессоренная масса (т. е. вращающаяся масса) уменьшается, когда вы заменяете штатные оригинальные колеса на более легкие послепродажные или … 10.8 кг) и оценку его габаритов (диаметр 10 дюймов, что составляет примерно 1/3 диаметра 27-дюймового велосипедного колеса, исходя из предположения по картинке). 0 кг⋅м2. Это просто сделать, добавив массу M2 в радиусе AP Physics Practice Test: Rotation, Angular Momentum © 2011, Richard White www. Если предположить, что вектор силы F остается той же величины, что происходит с крутящим моментом, который он создает вокруг оси вращения, когда угол фи увеличивается? Крутящий момент, создаваемый вектором F вокруг оси, будет увеличиваться. На ободе колеса насажена бусина.Постановка задачи: Сплошной однородный диск массой M и радиусом R спускается по наклонной плоскости, катясь без проскальзывания. Используйте общую массу колеса и радиус самого большого диска в уравнении 7 c. 01 Нм в течение 10 секунд. Если … Инерция вращения, или момент инерции, является вращательным эквивалентом массы; это количество, которое мы хотим измерить, чтобы увидеть, сколько… Выполните следующие простые шаги: Найдите массу объекта, например, 10 кг. 6 м. Рисуя диаграммы свободного тела, вы понимаете, что люди стоят вместе со своими. Вы вычисляете, что скорость центра масс типичной молекулы составляет 500 м/с.Пример: Сколько радиан в 180°? Окружность C = 2 r s r b. 2(I= ˝= ). 4 кг/м. Интервал 00 с равен 98. Формулы производительности автомобиля. Исходя из этой информации, рассчитайте ускорение массы, используя расстояние dist=1/2at2. Рассчитайте кинетическую энергию вращения теста для пиццы при t = 5 с и t = 10 с. При наличии момента трения 1,37 × 106 м. Наука о массе вращения колес и ее влиянии на запас хода и общую производительность не проста. Вы можете найти только… Калькулятор преобразования крутящего момента.6 Угловое ускорение колеса Колесо радиусом R, массой M и моментом инерции I установлено на горизонтальной оси без трения. 2 кг висит на невесомом шнуре, обернутом вокруг обода диска. массой ступицы можно пренебречь, так как расстояние от оси вращения очень мало. 50 см Среднее колесо 3 5. Не принимая во внимание массу вращения, рассчитайте силу реакции переднего веса между передними колесами и землей в фунтах силы. 269 кг, относительно оси, перпендикулярной рукояти и расположенной в точке 16.омега в радианах в секунду = взять (2*пи*об/мин (об/мин)/60. Используйте секундомер для определения времени падения. Однако это может быть автоматически преобразовано в другое … Введите значение и нажмите «Рассчитать время», пока масса вешалка достигает пола. 2540 0. Создайте свой веб-сайт сегодня. Он равен 0. У вашего велосипеда отказали тормоза. Вы ставите ноги на колесо, чтобы замедлить его. I=. θ=10 об.= 20π рад. Соотношение его поступательной кинетической энергии к его вращательной кинетической энергии (около оси, проходящей через его центр масс): A) 1 B) 2 C) 3 D) 1/2 E) 1/3 2.Вычислите x, если колесо теперь вращается со скоростью 80 об/мин. 0 см 1. Центр масс велосипеда движется с постоянной скоростью V в положительном направлении оси x. длинный однородный стержень длины L с осью, проходящей через центр e. однородная сфера радиуса R d. Вычислите постоянное угловое ускорение колеса. ф. ». Где этот мар-20 Rotational Dynamics PHYS 103L 1. 1800. Каков начальный импульс дротика? б. Здесь речь идет о вращении, а не об инерции отскока или «мертвом весе».Rotary Forged/Flow Formed – технологии изготовления высокопроизводительных колес, которые уменьшают вес колеса и укрепляют саму конструкцию колеса. м. (Рассмотрите палку как тонкий стержень. 0 рад с-1. Крутящий момент, вызванный гравитационной силой, действующей на ЦМ. Цель. После • В системах как с вращательным, так и с линейным движением должен применяться второй закон Ньютона. Модуль 13 DSM: Динамика вращения. Загрузите приложение «Калькулятор крутящего момента» для своего мобильного телефона, чтобы вы могли рассчитать свои значения в руке.Этот калькулятор предназначен для предоставления информации о движении колеса и шины на транспортном средстве на основе введенных данных.На маховик массой 8 кг и радиусом 10 см, вращающийся с равномерной угловой скоростью 5 рад/с вокруг своей оси вращения, действует ускоряющий момент 0. Через какое время колесо перестанет вращаться? … 4: Рассчитайте кинетическую энергию вращения колеса мотоцикла, если его угловая скорость равна 120 рад/с. Мы собираемся вычислить кинетическую энергию вращения этого колеса мотоцикла, учитывая его угловую скорость 120 радиан в секунду, массу 12. Дротик попадает в колесо и застревает в шине.10 м-Н, определить момент инерции шкива. Это вращение происходит в первую очередь за счет крутящего момента силы натяжения струны, возникающей из-за веса подвешенного груза. То есть 20 готовых и секундных вселенных за одну секунду. Почему момент инерции обруча, имеющего массу . Например, если вы знаете, что скорость двигателя составляет 1778 об/мин, а скорость вентилятора — 944 об/мин, коэффициент умножения будет: 944/1778 =. … неподрессоренная масса позволяет пружинам и амортизаторам более эффективно контролировать движение подвески.5 кг, а длина каждой спицы равна 0. M = Масса (кг) При использовании этих формул важно принять Массу как общую подрессоренную массу для вычисляемого угла. Вращательная динамика; Крутящий момент и инерция вращения Величина называется инерцией вращения (моментом инерции) объекта. Обратите внимание, что выражение λL равно массе стержня, M определяет инерцию вращения или момент инерции. 5MR Линейное движение массы связано с где первый член представляет собой кинетическую энергию, связанную с вращением колеса вокруг оси, проходящей через его центр масс, а второй член связан с поступательным движением колеса.• Велосипедное колесо (обруч) радиуса 0. Прежде чем мы сможем рассмотреть вращение чего-либо, кроме точечной массы, подобной массе в , мы должны распространить идею инерции вращения на все типы объектов. Ваши первые 5 вопросов на нас! Калькулятор кинетической энергии — EndMemo. Когда колесо «катится без проскальзывания», возникает крутящий момент и инерция вращения. Фактор общения. твердая сфера имеет меньшую инерцию вращения на массу, чем другие формы. : Глава 10. 3. Мы создали этот удобный инструмент, используя собственные проверенные гири или гири из надежных источников.Центр масс, момент инерции и кинематика вращения. 0 кг, половина из которых приходится на центральный цилиндр. 2м. Повторите шаг 3 пять раз. 25 кг-м 2 . Это делается с помощью величины, называемой λ, или массы на единицу длины. Угловая скорость вращающегося объекта – это скорость, с которой он вращается. Это создает увеличение рассчитанной прямой инерции, которая по величине аналогична инерции вращения двух дисков с радиусами r 1 = 0. Как это возможно? Вращательная масса на UTV огромна на каждый 1 фунт, который вы добавляете к задней части шины по сравнению с другим набором, вы в основном теряете 1 л.с., затем вы умножаете это на 4, чтобы вы могли представить, сколько преимуществ было бы при использовании более легкой шины и колеса. набор.Теоретические основы . Рассчитайте момент инерции колеса, считая его вращением вокруг своей оси (пунктир). Лабораторная установка. Мы рассмотрели вращательные эквиваленты смещения, скорости и ускорения; теперь мы продлим параллель между прямолинейным движением и вращательным движением, исследуя вращательный эквивалент силы, которым является крутящий момент. 0% этого крутящего момента применяется к приводному валу, оси и задним колесам автомобиля с учетом следующей информации. Его обод имеет массу 24M, а на нем 24 спицы, каждая из которых имеет массу M и длину l.2. Таким образом, момент инерции равен I=m1r2⊥1I=m1r⊥12 + m2r2⊥2m2r⊥22 + m3r3⊥3m3r⊥33 + m4r4⊥4+⋅⋅⋅m4r⊥44+⋅⋅⋅ Подставить R вместо r⊥1r ⊥1 и так далее, как это внешний радиус обода. Допустим, это 2 м. 2. 4 – 8. Вопрос: Автомобиль движется по ровной поверхности и ускоряется со скоростью 0, = ½mv 2 + ½ I w 2. Меньший диаметр увеличивает число оборотов колеса при той же скорости автомобиля. больше момента инерции диска той же массы и радиуса? Решение Больше массы концентрируется дальше от оси вращения обруча.11, мы должны распространить идею инерции вращения на все типы объектов. 19. Что ж, вычисление крутящего момента с помощью этого калькулятора упрощается, поскольку он использует основное уравнение физики крутящего момента. Крутящий момент • Крутящий момент – аналог силы вращения. w=v/r, поэтому сделайте эту замену, чтобы иметь дело только со скоростью, r – радиус шины. 9 скорость на колесо вращательного аппарата. Мы все знаем, что колесо труднее разогнать, когда его масса находится дальше от внешней стороны (подумайте о «маховике» для колеса, которое крайне трудно запустить).б) Рассчитайте линейное ускорение объекта. • используйте теорему о параллельных осях, чтобы найти момент инерции относительно оси, отличной от центра масс. Определить скорость объекта. Объект, масса которого расположена далеко от оси вращения, имеет большее I ( и, следовательно, его труднее повернуть (ускорить) (, чем объект с той же массой, распределенной близко к оси вращения. Комбинированное поступательно-вращательное движение , Что такое .5 для автомобилей Калькулятор момента инерции сплошного цилиндра в CalcTown.2 1 снаряд * сила тяжести = 32. Сложите вместе инерцию вращения четырех отдельных дисков b. 5: Бейсбольный питчер бросает мяч движением, при котором предплечье вращается вокруг … Предположим, что угловая скорость колеса равна ω, а его радиус r. Вращение равно 0. c) Предположим, что система вращается в плоскости xy вокруг оси, проходящей через ось z. Это зависит от распределения массы в организме. Формула измерения кинетической энергии вращения b. Обычно расположение центра масс (см) очевидно, но для некоторых объектов выражается как: Mx см = m 1 x 1 + m 2 x 2 + m 3 x 3, где M – сумма m крутящего момента .так как ω = θ t, то за 18 с вал проходит: θ = ωt = 189 ⋅ 18 = 3402 рад. 8. 0 рад/с в 3. Каков вектор скорости в следующих точках колеса: … Момент инерции, иначе известный как массовый момент инерции, угловая масса, секундный момент массы или, точнее, вращательный инерция твердого тела – это величина, которая определяет крутящий момент, необходимый для желаемого углового ускорения вокруг оси вращения, аналогично тому, как масса определяет силу, необходимую для желаемого ускорения.2 фунта. Момент инерции. Правильно, мы фактически измеряем инерцию вращения велосипедного колеса. Известный факт: масса вращения твердого диска или цилиндра, при этом его масса распределена по всему цилиндру или диску, равна I = (1/2) mr 2 . Где v — линейная скорость центра масс в метрах. /сек, r — радиус колеса в метрах, а w — скорость вращения в радианах/сек. Автомобиль подвешен так, что колеса могут свободно вращаться. Вычислите инерцию вращения метрового стержня массой 0.Колесо радиусом 2 м (для простоты — в космосе) вращается против часовой стрелки со скоростью 2 об/с, а центр масс колеса движется с постоянной скоростью м/с. В случае вращения угловое ускорение, придаваемое колесу, определяется вторым законом вращения Ньютона. Энергия в системе обусловлена скоростью велосипеда и скоростью вращения шин / колес. 18. 1416 = 7. в) Рассчитайте натяжение шнура. π. В разд. Решение задачи Рассчитайте инерцию вращения метрового стержня массой 0.Исходя из этого Что происходит с информацией об угловом ускорении, рассчитайте … колесо проходит через некоторую систему зубчатых колес, а затем передает энергию вращения до тех пор, пока трение не рассеет его запасенная энергия = сумма кинетической энергии отдельных элементов массы, составляющих маховик Кинетическая энергия = 1/2 *Я*в*в . 97 × 1024 кг * (6,0 оборотов) его угол увеличивается от 5 o рад/ +o 6 0 raa/ Вычислите нетто… В следующей таблице уравнение вращательной кинематики сравнивается с уравнением поступательной кинематики.Дротик массой m пущен в сторону колеса с начальной скоростью V o . Ось вращения неприкрепленных объектов в основном проходит вокруг их центра масс. Это формула C.com! Часть II. Предположим, что крутящий момент от подвешенного груза равен и противоположен крутящему моменту, создаваемому центром масс. 0. Инерция вращения дисковой системы равна 0. Калькулятор угловой скорости можно использовать для расчета линейной скорости или радиуса. Если мы уменьшим диаметр колеса, но оставим общий вес прежним, колесо будет вращающимся кольцом меньшего диаметра.Некоторое колесо имеет инерцию вращения 12 кг м². Часто переднее и заднее колесо имеют разные размеры, поэтому здесь можно рассчитать и сравнить два колеса. масса колеса в порциях = вес колеса / 32,00 с, чтобы повернуться на 37. Будет отображен результат. У нас есть колесо массой М, равной 10 кг, и диаметром D, длиной 2 м и R 2 = 0. Например, если скорость вращения колеса 300 об/мин, эта шина движется со скоростью 0. Содержание Время: 0:10 Базовая установка 0:44 Свободная диаграмма тела 1:30 Нахождение чистого крутящего момента 3:10 Нахождение силы натяжения 4:51 Линейное и угловое ускорение 5:42 Равномерно ускоренное движение 7:00 Что нам нужно знать? 7:35 Решение задачи Рассчитайте скорость в минуту, разделив скорость колеса на число оборотов шины на милю.I – инерция вращения шины/колеса, и это изменение, которое вы вносите. а. тонкий обруч радиуса R b. : 13. 1312. Введите скорость автомобиля. 55 кг. Задачи, решаемые подобно 2-му закону Ньютона FBD Запишите 2-й закон Ньютона в линейной и/или вращательной форме, а затем используйте алгебру. калькулятор вращательной массы колеса .
килограмм, две из основных единиц, на которых основана система, восходит к Французской революции.Сама система основана на концепции семи основных единиц количества, из которых могут быть получены все остальные единицы количества. После окончания Второй мировой войны становилось все более очевидным, что для замены многочисленных и разнообразных систем измерений, использовавшихся в то время, необходима всемирная система измерений. В 1954 году 10 th Генеральная конференция по мерам и весам , действуя на основании результатов более раннего исследования, предложила систему, основанную на шести основных величинах.Рекомендуемые количества: метр , килограмм , секунд , ампер , кельвин и кандела .
.Следуя предложениям 1954 года, конференция 1960 года (11 -я -я ГКМВ) представила миру новую систему.
Работа BIPM контролируется CIPM, который, в свою очередь, несет ответственность перед CGPM. В настоящее время Генеральная конференция собирается каждые четыре года для утверждения новых стандартов и резолюций, а также для согласования финансовых, организационных вопросов и вопросов развития.
Самые последние изменения произошли с публикацией девятого издания брошюры СИ в 2019 году. Четыре основные единицы — 90 329 кг 90 330, 90 329 ампер 90 330, 90 329 кельвин 90 330 и 90 329 моль 90 330 — были переопределены с использованием физических констант. секунд , метров и кандел , уже определенные с помощью физических констант, подлежали корректировке.
626 070 15 × 10 −34 при выражении в единицах Дж с, что равно кг м2 с −1 , где метр и секунда определены через c и Δ ν Cs .
Каждая базовая величина считается имеющей собственное измерение , которое представлено с помощью прописных букв, напечатанных латинским шрифтом без засечек. Считается, что производные величины имеют размерности, которые могут быть выражены как произведения степеней размерностей основных величин, из которых они получены. Таким образом, размерность любой величины Q записывается как:
Надстрочные символы — это первые семь символов нижнего регистра греческого алфавита ( альфа , бета , лямбда , дельта , эпсилон , дзета и eta) и представляют целые числа, называемые 00330 и eta. мерных показателей . Значения размерных показателей могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Размерность производной величины, по сути, передает ту же информацию об отношениях между производными величинами и базовыми величинами, из которых они получены, что и символ единицы СИ для производной величины.
Эти величины также считаются безразмерными или размерными один. Большинство безразмерных величин просто выражаются числами. Исключения составляют радиан и стерадиан , используемые для выражения значений плоских углов и телесных углов соответственно. Другим заметным исключением является децибел , который описан выше.
В таблице ниже перечислены когерентные производные единицы. Обратите внимание, что каждая единица, указанная в таблице ниже, имеет свой собственный символ, но может быть определена в терминах других производных единиц или в терминах основных единиц СИ, как показано в последних двух столбцах.
Р.
Таким образом, говорят, что у них есть единица и (1). Они описываются как безразмерных единиц или единиц размерности один (понятие размерности было описано выше).
Названия и символы этих единиц отражают гибридную природу этих единиц. Как и в случае с единицами в предыдущей таблице, каждая единица имеет свой собственный символ, но может быть определена с точки зрения основных единиц СИ, как показано в последнем столбце. Ценность возможности использовать как специальные, так и гибридные символы в уравнениях можно оценить, если мы посмотрим на длину некоторых выражений базовых единиц.
Многие из них все еще используются, некоторые требуются для интерпретации научных текстов, имеющих историческое значение, а некоторые используются в специализированных областях, таких как медицина. Например, 90 329 гектаров 90 330 до сих пор широко используются для обозначения площади земли. Использование эквивалентных единиц СИ предпочтительнее для современных научных текстов. Всякий раз, когда делается ссылка на единицы, не входящие в систему СИ, они должны быть снабжены перекрестными ссылками с их эквивалентными единицами СИ. Для единиц, показанных в следующей таблице, также показано эквивалентное определение в единицах СИ.Большинство перечисленных устройств широко используются в повседневной жизни и, вероятно, будут таковыми в обозримом будущем.
В области астрономии очень малые углы имеют значение из-за огромных расстояний. Поэтому астрономам удобно использовать единицу измерения, которая может осмысленно представлять очень небольшие различия в углах. Очень малые углы могут быть представлены в терминах угловых секунд , угловых микросекунд и пикоугловых секунд .
495 978 706 91 (6) × 10 11 м
602 176 634 × 10 -19 J
Требования к оформлению будут в некоторой степени различаться в зависимости от норм языка, на котором написана работа.Нас здесь интересуют только соглашения, применимые к английскому языку. В следующем списке представлены некоторые из наиболее важных требований.
Все названия единиц печатаются строчными буквами, включая первую букву, независимо от того, названы они в честь человека или нет, начинается ли символ единицы с прописной буквы (т.е. «Ньютон», а не «Ньютон»). Если с названием единицы используется префикс, он становится частью названия единицы и формируется как одно слово (например, «микропаскаль», а не «микропаскаль» или «микропаскаль»). Если производная единица является произведением двух или более отдельных единиц, для разделения имен можно использовать пробел или дефис (например, «ньютон-метр» или «ньютон-метр»). Для единиц, возведенных в степень, соответствующий модификатор может предшествовать названию единицы или следовать за ним (например, «квадратный метр» или «метр в кубе»).
Например, символ «ньютон-метр» записывается как «Н·м» или «Н·м». Деление представлено с помощью солида (прямой ход) или с использованием отрицательных показателей степени. Символ «ньютон на метр» записывается либо как «Н/м», либо как «Н·м -1 »).
Пробел представляет собой оператор умножения. Исключением из правила является угол плоскости, выраженный в градусах, минутах и секундах. Символы градуса, минуты и секунды всегда следуют за соответствующими цифрами без пробела. Например, значение тридцать пять градусов записывается как «35°». Цифры всегда отображаются прямым текстом.
Обычно это либо точка, либо запятая. Для значений от минус один до один десятичному маркеру предшествует ноль, например. «0,123».
е.г. “( x )( y )”. Знак умножения можно использовать для обозначения умножения, поместив его между умножаемыми переменными, например. “ x x и “. Обратите внимание, что знак умножения следует всегда использовать там, где перемножаются только числа, но его лучше избегать, если используются имена переменных (во избежание путаницы с общим именем переменной x ). Использование средней точки (“·”) не рекомендуется. Деление обозначается с помощью солида , т.е.г. “ x / y ” или отрицательный индекс, например. “ x y -1 “.
Большинство префиксов единиц, кратных , представляют собой символы верхнего регистра (исключения составляют дека (da), гекто (h) и кило (k). Все префиксы единиц, кратные , являются символами нижнего регистра. Имена префиксов всегда печатаются строчными буквами, за исключением случаев, когда они появляются в начале предложения, а префиксные единицы отображаются как отдельные слова (например, миллиметр , микропаскаль и т. д.) Все кратные и дольные числа представляют собой целых степеней десяти .Помимо сто (или одна сотая ) кратные и дольные числа представляют собой целых степеней одной тысячи , хотя они по-прежнему выражаются как степени десяти. В следующей таблице перечислены наиболее часто встречающиеся множественные и дольные префиксы.
Например, длина, масса, время, сила и т. д.
Он вычислил, что расстояние, пройденное объектами, пропорционально квадрату затраченного времени.
Одно из его свойств состоит в том, что импульс в замкнутой системе остается сохраняющимся.
Это ускорение известно как линейное ускорение.
е. в направлении -X). В связи с этим другая функция самодиагностики раскрыта в патенте США No. № 6 450 029. При самодиагностике датчика частота сигнала самодиагностики, подаваемого на подвижный электрод, устанавливается в диапазоне между резонансной частотой, умноженной на 0,2, и резонансной частотой, умноженной на 1.4. В этом случае резонансное усиление равно или больше 1,0. Таким образом, подвижный электрод перемещается в каждую сторону; и, следовательно, датчик может обнаружить аномалию с обеих сторон.
В этом случае построение схемы усложняется. Кроме того, необходимо спроектировать часть схемы, чтобы выдерживать высокое напряжение, часть, к которой должно быть приложено высокое напряжение.
Элемент приложения сигнала дополнительно подает на подвижный элемент первый сигнал самодиагностики, имеющий форму импульса. Первый сигнал самодиагностики имеет первое максимальное напряжение, отличное от среднего напряжения. Схема обнаружения выполняет первый процесс самодиагностики на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент. Первый сигнал самодиагностики имеет первую частоту, которая обеспечивает получение резонансного усиления, равного или превышающего 1.1 раз по отношению к резонансной частоте подвижного элемента, так что подвижный элемент входит в резонанс и почти контактирует или прижимается к одному из пары неподвижных элементов. Схема обнаружения определяет, возникает ли явление залипания, на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент.
3B представляет собой вид в разрезе, показывающий сенсорный чип;
Микросхема датчика 2 вместе с микросхемой схемы 3 размещена в керамическом корпусе (не показан).
е. ось X) в одном направлении. На фиг. 3A, часть 4 определяет ускорение вместе с направлением X, т.е. направлением вперед-назад. Часть 4 включает в себя подвижный элемент 5 , перемещаемый в направлении X в соответствии с ускорением, приложенным к датчику 1 , и пару неподвижных элементов 6 , 7 .Подвижный элемент 5 включает в себя утяжеляющую часть 5 a , пружинную часть 5 b и анкерную часть 5 c . Утяжеляющая часть 5 a расположена в центральной части детекторной части 4 и проходит в направлении X. Пружинная часть 5 b расположена на обоих концах утяжеляющей части 5 a . Пружинная часть 5 b имеет длинную и тонкую прямоугольную форму.Анкерная часть 5 c расположена на одном конце пружинной части 5 b .
Кроме того, подвижный элемент 5 включает в себя подвижный электрод 5 d , имеющий множество тонких гребенчатых зубцов, которые проходят по обеим сторонам утяжеляющей части 5 а. 
Базовая часть 6 a имеет прямоугольную форму. Неподвижный электрод 6 b имеет множество гребенчатых зубцов, которые проходят вправо от базовой части 6 b . Часть 6 c проводки фиксированного электрода проходит от базовой части 6 a в направлении вперед. Каждый зубец неподвижного электрода 6 b параллелен зубцу подвижного электрода 5 d так, что между зубцом неподвижного электрода 6 b и зубцом подвижный электрод 5 d .Первая входная клемма 9 в качестве электродной площадки сформирована на поверхности периферии участка 6 проводки фиксированных электродов c. 
Базовая часть 7 a имеет прямоугольную форму. Неподвижный электрод 7 b имеет множество гребенчатых зубцов, которые проходят влево от базовой части 7 b .Часть 7 c проводки фиксированного электрода проходит от базовой части 7 a в направлении вперед. Каждый зубец неподвижного электрода 7 b параллелен зубцу подвижного электрода 5 d так, что между зубцом неподвижного электрода 7 b и зубцом подвижный электрод 5 d . Вторая входная клемма 10 в качестве электродной площадки сформирована на поверхности периферии участка 7 проводки фиксированного электрода c.
5 d и неподвижный электрод 7 b . Каждая емкость конденсаторов C 1 , C 2 дифференциально изменяется в соответствии с перемещением подвижного элемента 5 , когда ускорение прикладывается вдоль направления X.Таким образом, ускорение определяется на основе изменения емкости.
схема обнаружения аномалий 17 , схема управления 18 , микрокомпьютер, колебательная схема (не показана), СППЗУ (не показана) и т.п.Выходная схема несущей волны 12 подает несущие волны FE 1 , FE 2 на неподвижные элементы 6 , 7 соответственно. Схема преобразователя C-V 13 преобразует изменение емкости в изменение напряжения. Схема переключения 14 регулирует напряжение и частоту напряжения подвижного электрода, которое должно быть приложено к подвижному элементу 5 . Схема обнаружения аномалий 17 обнаруживает аномальное напряжение, когда датчик 1 выполняет самодиагностику.Цепь управления 18 управляет датчиком 1 в целом.
Каждая несущая волна FE 1 , FE 2 имеет форму импульса и фазу, противоположные друг другу. Выходные клеммы 19 , 20 соединены с первой и второй входными клеммами 9 , 10 сенсорной микросхемы 2 .Таким образом, несущие волны FE 1 , FE 2 подаются на пару неподвижных элементов 6 , 7 сенсорного чипа 2 . Разница между фазой первой несущей FE 1 и фазой второй несущей FE 2 составляет 180 градусов, как показано на фиг. 1.
Когда датчик 1 выполняет этап самодиагностики и этап диагностики залипания, схема 12 выводит сигнал самодиагностики, имеющий амплитуду 5 вольт, частоту частоты самодиагностики и заданный коэффициент заполнения.
Переключение управляется схемой управления 18 . В это время регулировка частоты выполняется переключением сопротивления колебательного контура CR.
Сигнал Sin изменения емкости от сенсорной микросхемы 2 обрабатывается, так что сигнал обнаружения ускорения G 0 выводится с выходной клеммы 25 .
элементы 6 , 7 . Таким образом нарушается баланс разностей потенциалов, и подвижный элемент 5 вынужденно смещается. В частности, подвижный элемент 5 принудительно вибрирует в направлении X.На основе вынужденной вибрации подвижного элемента 5 определяется, получен ли результат, соответствующий принудительному смещению. В частности, определяется, получено ли изменение емкости, соответствующее принудительному смещению.
Заданный коэффициент заполнения, при котором время, когда напряжение фиксированного элемента 6 составляет 5 вольт (т. е. напряжение фиксированного элемента 7 равно 0 вольт), является достаточно продолжительным, и что время, когда напряжение фиксированного элемента элемент 7 составляет 5 вольт (т. е. напряжение фиксированного элемента 6 составляет 0 вольт) получается достаточно коротким.
е. 2,5 -вольтовая сторона) сравнительно короткая. Обнаружение смещения, то есть выборка смещения подвижного элемента 5 , выполняется в момент времени, когда переключается сигнал, подаваемый на неподвижные элементы 6 , 7 .
е., второй сигнал самодиагностики) на этапе диагностики чувствительности. Таким образом, резонансное усиление первого сигнала самодиагностики на этапе диагностики прилипания выше, чем у второго сигнала самодиагностики на этапе диагностики чувствительности. Как показано на фиг. 4, сигнал, выдаваемый переключателем 14 , который является первым сигналом самодиагностики, применяемым к подвижному элементу 5 , имеет частоту f выше, чем на этапе диагностики чувствительности, и коэффициент заполнения почти такой же, как на этапе диагностики чувствительности. этап диагностики чувствительности.Кроме того, сигнал на этапе диагностики залипания имеет напряжение, которое отличается от напряжения на этапе диагностики чувствительности. Например, напряжение подвижного электрода сигнала на этапе диагностики прилипания имеет амплитуду напряжения в диапазоне от 2,5 до 5 вольт. Время обнаружения смещения подвижного элемента 5 , т.е. время выборки подвижного элемента 5 , на этапе диагностики прилипания такое же, как и на этапе диагностики чувствительности.
4.
Когда напряжение подвижного элемента 5 возвращается к 2,5 вольта, электростатическая сила не действует (т.е. отключается). Таким образом, подвижный элемент 5 возвращается в среднее положение. Эти циклы смещения повторяются с частотой, близкой к резонансной частоте f 0 . Подвижный элемент 5 резонирует с резонансным усилением, равным или превышающим пять, а подвижный элемент 5 вибрирует с большим смещением между стороной +X и стороной -X.
Таким образом, определяется, достаточна ли чувствительность датчика и нет ли в зазоре датчика посторонней частицы, препятствующей смещению подвижного элемента 5 . Здесь, когда фаза каждой несущей волны FE 1 , FE 2 , которая должна быть приложена к неподвижным элементам 6 , 7 , реверсируется (то есть переключается в обратном направлении), смещение подвижного элемента 5 в направлении −X.
Кроме того, хотя напряжение, подаваемое на подвижный элемент 5 , невелико, смещение подвижного элемента 5 сравнительно велико.
. Кроме того, сигнал имеет частоту, равную частоте самодиагностики f, и такой коэффициент заполнения, что время стороны высокого напряжения сравнительно велико, а время стороны низкого напряжения сравнительно коротко.
е. отключается). Таким образом, подвижный элемент 5 возвращается в среднее положение. Эти циклы смещения повторяются с частотой, близкой к резонансной частоте f 0 . Подвижный элемент 5 резонирует с резонансным усилением, равным или превышающим пять, а подвижный элемент 5 вибрирует с большим смещением между стороной +X и стороной -X.
в случае, когда частота самодиагностики f близка к резонансной частоте f 0 подвижного элемента 5 , а резонансное увеличение равно или больше пяти.
В частности, определяется, находится ли сигнал обнаружения ускорения между верхним пределом и нижним пределом.
Соответственно, этап диагностики заедания может быть выполнен без добавления схемы генерирования высокого напряжения к датчику 1 . Таким образом, датчик 1 имеет простую конструкцию.
Кроме того, первый сигнал самодиагностики и второй сигнал самодиагностики переключаются только путем изменения напряжения, подаваемого на подвижный элемент 5 .Таким образом, переключение сигнала легко выполняется с помощью простой конструкции.
Таким образом, в общем случае, когда в датчик 1 вводится физическая величина в нормальном диапазоне, упругость в датчике спроектирована надлежащим образом, чтобы не контактировать подвижный элемент 5 с неподвижными элементами 6 , 7 .Кроме того, чувствительность сенсора достаточно высока в пределах нормы. Когда выполняется этап диагностики чувствительности, предпочтительно, чтобы подвижный элемент 5 находился на достаточном расстоянии от неподвижных элементов 6 , 7 . Таким образом, в датчике 1 согласно этому варианту осуществления напряжение на этапе диагностики чувствительности задается меньшим, чем напряжение на этапе диагностики заедания. Кроме того, резонансное усиление второго сигнала самодиагностики устанавливается меньшим, чем у первого сигнала самодиагностики, так что чувствительность, подлежащая диагностике на этапе самодиагностики, устанавливается в нормальном диапазоне.
Кроме того, частота f 2 второго сигнала самодиагностики устанавливается в диапазоне между f 1 и f 2 , чтобы получить резонансное усиление, равное или превышающее три и равное или меньшее, чем пять.
Элемент приложения сигнала дополнительно подает на подвижный элемент первый сигнал самодиагностики, имеющий форму импульса. Первый сигнал самодиагностики имеет первое максимальное напряжение, отличное от среднего напряжения. Схема обнаружения выполняет первый процесс самодиагностики на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент. Первый сигнал самодиагностики имеет первую частоту, которая обеспечивает получение резонансного усиления, равного или превышающего 1.1 раз по отношению к резонансной частоте подвижного элемента, так что подвижный элемент входит в резонанс и почти контактирует или прижимается к одному из пары неподвижных элементов. Схема обнаружения определяет, возникает ли явление залипания, на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент.
Схема обнаружения определяет, возникает ли явление залипания, на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент подачи сигнала подает первый сигнал самодиагностики на подвижный элемент и подает пару первых волн самодиагностики на подвижный элемент. пара неподвижных элементов.Кроме того, первая частота может обеспечить получение резонансного усиления, равного или превышающего пятикратное значение резонансной частоты подвижного элемента. Кроме того, элемент приложения сигнала может дополнительно подавать второй сигнал самодиагностики на подвижный элемент. Второй сигнал самодиагностики имеет вторую частоту, которая обеспечивает получение резонансного усиления меньшего, чем резонансное усиление первого сигнала самодиагностики, и схема обнаружения определяет, находится ли чувствительность датчика в заданном диапазоне на основе емкости изменение между подвижным элементом и парой неподвижных элементов, когда элемент приложения сигнала применяет второй сигнал самодиагностики к подвижному элементу.
Кроме того, элемент приложения сигнала может дополнительно подавать пару вторых волн самодиагностики, имеющих форму импульса, на пару неподвижных элементов, когда схема обнаружения выполняет второй процесс самодиагностики таким образом, что одна вторая волна самодиагностики должна быть применена к паре неподвижных элементов. один фиксированный элемент имеет фазу, противоположную другой второй диагностической волне, которая должна быть применена к другому фиксированному элементу. Вторая волна самодиагностики имеет частоту, равную второй частоте второго сигнала самодиагностики, и схема обнаружения определяет, находится ли чувствительность датчика в заданном диапазоне на основе изменения емкости между подвижным элементом и парой неподвижные элементы, когда элемент приложения сигнала применяет второй сигнал самодиагностики к подвижному элементу и применяет пару вторых волн самодиагностики к паре неподвижных элементов.Кроме того, второй сигнал самодиагностики может иметь второе максимальное напряжение, отличное от первого максимального напряжения.
Кроме того, схема обнаружения может выполнять вторую самодиагностику, когда элемент приложения сигнала применяет второй сигнал самодиагностики к подвижному элементу до того, как схема обнаружения выполнит первую самодиагностику, и схема обнаружения начинает выполнять первую самодиагностику, в то время как подвижный элемент элемент возбуждается вторым сигналом самодиагностики. Кроме того, второе максимальное напряжение может располагаться между средним напряжением и первым максимальным напряжением.Первое максимальное напряжение равно пиковому напряжению несущей волны. Первый сигнал самодиагностики имеет первый коэффициент заполнения между первой ступенью максимального напряжения и первой ступенью минимального напряжения. Первый сигнал самодиагностики на первом шаге максимального напряжения имеет первое максимальное напряжение, а первый сигнал самодиагностики на первом шаге минимального напряжения имеет заданное первое минимальное напряжение. Первый сигнал коэффициента заполнения больше единицы.
Второй сигнал самодиагностики имеет второй коэффициент заполнения между второй ступенью максимального напряжения и второй ступенью минимального напряжения.Второй сигнал самодиагностики на втором этапе максимального напряжения имеет второе максимальное напряжение, а второй сигнал самодиагностики на втором этапе минимального напряжения имеет заданное второе минимальное напряжение. Второй коэффициент заполнения больше единицы. Кроме того, первое минимальное напряжение может быть равно среднему напряжению, а второе минимальное напряжение равно среднему напряжению. Первая волна самодиагностики имеет коэффициент заполнения первой волны между ступенью максимального напряжения первой волны и ступенью минимального напряжения первой волны.Первая волна самодиагностики на этапе максимального напряжения первой волны имеет максимальное напряжение, равное пиковому напряжению, и первая волна самодиагностики на этапе минимального напряжения первой волны имеет заданное минимальное напряжение волны. Коэффициент заполнения первой волны больше коэффициента заполнения первого сигнала самодиагностики.
Вторая волна самодиагностики имеет коэффициент заполнения второй волны между ступенью максимального напряжения второй волны и ступенью минимального напряжения второй волны. Вторая волна диагностики на этапе максимального напряжения второй волны имеет максимальное напряжение, равное пиковому напряжению, а вторая волна самодиагностики на этапе минимального напряжения второй волны имеет заданное минимальное напряжение второй волны.Коэффициент заполнения второй волны больше, чем коэффициент заполнения второй волны.
Предположим, что M = 12,0 с. Таким образом, время здесь равно одной секунде после начала вращения.Вращательное движение – Угловое ускорение шкива. Используйте принцип сохранения энергии, чтобы вычислить скорость центра масс цилиндра, когда он достигает нижней части наклона. 5Iw 2. Оборудование: железная ось, тяжелое колесо, несколько веревок, груз, секундомер, измерительная шкала, штангенциркуль. Обратите внимание, что хотя строгое математическое описание требует тройного интеграла, для многих простых форм фактическое количество интегралов … Это последнее уравнение является вращательным аналогом второго закона Ньютона ( ), где крутящий момент аналогичен силе, угловое ускорение аналогично поступательному ускорению. и аналогичен массе (или инерции).10. Рассчитайте угловое ускорение α = a/r. Решение. Вращательная инерция кислорода (O 2 ) составляет 1,6–8 э. 33965 м. Центр Массы: Вы были наняты в составе исследовательской группы, состоящей из биологов, компьютерщиков, инженеров, математиков и физиков, изучающих вирус, вызывающий СПИД.
Чтобы рассчитать полную кинетическую энергию колеса, вы должны использовать формулу. Сопротивление воздуха (Air Drag) (AR): где: AR = сопротивление воздуха [Н] ρ = плотность воздуха [кг/м3] ≈ 1. Вопрос 29 A 15.Точка v com P, в которой колесо соприкасается с дорогой, также движется с той же скоростью. длиной 5 м, который поддерживается одним концом здания, а другим — стальным тросом, образующим угол 40º с горизонтом. Когда масса «m» опускается на высоту «h», потеря потенциальной энергии равна . Если один конец вала поместить на опору и отпустить, гироскоп падает, вращаясь вниз вокруг кончика опоры. Поскольку вес колеса — это вращательная масса, его влияние на экономию топлива не совсем однозначно.Это скалярная величина, которая говорит нам, насколько сложно изменить скорость вращения объекта вокруг заданной оси вращения. Момент инерции имеет такое же отношение к угловому ускорению, как масса к линейному ускорению. Колесо B имеет радиус r b =15 см и вся его масса сосредоточена в тонком ободе (что-то вроде велосипедного колеса).
Затем следующие колеса немного смещают центр масс внутрь (меньший обод, тот же конечный диаметр шины), затем вращается карданный вал диаметром 5 дюймов 3.336 м. где омега — скорость вращения (радиан/сек), а I — момент инерции, который вы решили использовать, в зависимости от того, какова масса 1200 кг… Колесо имеет массу 4. Выберите размер обода из выпадающего списка. или вручную введите размер диаметра обода (не ширину). крашбелый. 446 миль в минуту. п. Нам нужно сначала найти момент инерции, чтобы рассчитать кинетическую энергию вращения. Пользы от этого расчета мало, а использование именно этого калькулятора ошибочно из-за его применения к колесам вторичного рынка. Для измерения моментов инерции вам потребуется что-то гораздо более сложное.сделать его момент инерции больше, чем масса точки в . (Это ответ на ЧАСТЬ Б. Затем, используя кинетическую энергию вращения, найдите момент инерции диска/оси. Он зависит от тела… Калькулятор линейной скорости из оборотов в минуту вычисляет линейную скорость на основе скорости вращения ( R) и диаметр колеса (D).
Требуемое вращающееся колесо 3. Момент инерции колеса I = MR2. Для определения мощности вентилятора или нагнетателя в л.с. используйте следующее уравнение. Это K вращения, поэтому, если объект вращается, он имеет вращательную кинетическую энергию.2}[/latex]для всех … Вращательное движение: Движение дисков сцепления при включении. Маховик вращается со скоростью 160 об/мин. Интервал 0 с будет зависеть от времени: В нашей задаче задано вращение [Delta][theta] за период [Delta]t. М . и радиус. Меню «Общие инженерные и проектные данные» Применение промышленных электродвигателей, меню «Конструкция и установка» Поставка промышленных электродвигателей. Инерция вращения стержня вокруг его центра равна 12 1 ML 2 , где М — масса стержня, а L — его длина.Итак, мы можем написать эту омегу для уравнения движения. Больший диск стоит на столе без трения. 0 # кг м**2 сист. $ (a) Какова энергия вращения лопасти при ее рабочей угловой скорости 3500 $\mathrm{rpm}$ ? б) Если бы всю кинетическую энергию вращения лезвия можно было преобразовать в потенциальную энергию гравитации, на какую высоту поднялось бы лезвие? Вращательная инерция I вращающегося тела зависит от количества массы и от того, как масса распределена вокруг оси вращения.
обод и шина имеют общую массу 1,00 см. Большое колесо 2 · 10. В [17]: масса = 1,11) где M – количество массы, висящей под боковым шкивом, gi – ускорение свободного падения, a – линейное ускорение, данное в уравнении. Постановка и расчет Выработка работы от упавшей массы определяется разностью потерянной потенциальной и кинетической энергии при отделении массы от энергетического колеса. • Рассчитать кинетическую энергию вращения. Определить радиус вращения. Пренебрегая трением на оси, вычислить силу, которую необходимо приложить к колесу по касательной, чтобы оно остановилось за 10 оборотов.4. Использование детектора движения и методов анализа данных покажет взаимосвязь между переменными для падающей массы и ее ускорением. Используйте наше бесплатное онлайн-приложение Калькулятор момента инерции сплошного цилиндра, чтобы определить все важные расчеты с параметрами и константами. Наблюдать влияние увеличения приложенной силы и увеличения длины плеча момента на вращательное движение. Угловая скорость колеса в начале этого периода равна.
радиус колеса, r w = 0.Цилиндр катится по склону без проскальзывания. константы. Момент инерции колес влияет на ходовые качества автомобиля. 56 кг, относительно оси, перпендикулярной клюшке и расположенной на отметке 20 см. м2. 0-килограммовый диск с 0. Влияние инерции вращения на радиус тормозного колеса не имеет значения. Большинство машин, и особенно станки с ЧПУ, используют в качестве входных данных количество футов в минуту (SFPM), что требует от операторов преобразования. Это должно дать вам энергию, необходимую для придания этому диску такой скорости.Бейсбольный питчер бросает мяч движением, при котором предплечье вращается вокруг … Колесо имеет вращательную инерцию, равную 3. Открыть калькулятор. Поддерживает несколько показателей, таких как метры в секунду (м/с), км в час, мили в час, ярды и футы в секунду. Колесо будет двигаться вниз по плоскости с постоянным ускорением, а его полная энергия будет состоять из суммы кинетической энергии поступательного движения, кинетической энергии вращения и потенциальной энергии гравитации.
Знак 1000 Н, установленный на стене здания, подвешен на горизонтальной жесткой штанге 1.Из аргументов физики ясно, что этот штраф за ускорение не связан с большим диаметром колес. Физика. Из-за этого вес вращающейся массы, такой как колеса и шины автомобиля, оказывает большее влияние на ускорение, чем… Наконец, одно предостережение: здесь я определил эквивалентную массу как сумму статической массы + эффективной массы из-за вращения. эффекты инерции. 0 оборот. 50 см 4. 10-27-99 Участки 8. 4 м и равномерно ускоряются и достигают угловой скорости омега. 330 м. I – момент инерции узла маховика Скорость вращения в радианах в секунду, соответствующая 1800 об/мин, составляет: ω = (1800 об/мин)(0.0 Н⋅м прикладывается и продолжается в течение 4. Горизонтальная сила F приложена к оси и центру • Колеса на дороге: соедините линейное движение и вращение • Осторожно: не применяйте v= rω вслепую или для любая старая локация на подвижном объекте! Спросите себя, имеет ли это смысл для проблемы. В качестве руководства к тому, к чему стремиться, следующие диапазоны были взяты из Калькулятора инерции вращения Common Shapes getcalc.
Шина и обод вместе имеют сложную геометрию, поэтому сложно рассчитать массу, решить, что идея достаточно интересна, чтобы рассчитать необходимую скорость вращения и массу генератора.Найдите а) максимальную угловую скорость колеса длиной L=0. Блок массой m=1. длинный равномерный стержень длиной L вокруг конца 5. Начать сейчас Калькулятор количества оборотов колеса на определенном расстоянии или на расстоянии для автомобилей, велосипедов и других транспортных средств. 0 кг, R 1 = 0. I=m1R2+m2R2+m3R2+m4R2+⋅⋅⋅I=m1R2+m2R2+m3R2+m4R2+⋅⋅⋅ Суммарная масса и вращение объекта вокруг центра масс Рассмотрим два снимка катящееся велосипедное колесо показано на рисунке. Рассчитайте натяжение струны, уравнениеПример: Рассчитайте крутящий момент, вызванный тремя указанными силами. Пример (текстовая задача 8. По аналогии с «массой» в поступательном движении «момент инерции» I описывает, насколько трудно изменить вращательное движение объекта; в частности, , угловая динамика результатов калькулятора вращательного движения (подробные расчеты и формула ниже) Крутящий момент, рассчитанный с применением второго закона Ньютона во вращательном движении, составляет Н×м: Угловой момент во вращательном движении составляет кг∙м 2 /с: Работа в вращательное движение равно Дж: кинетическая энергия вращения равна Дж: мощность вращения равна Вт: определите крутящий момент, применив второй закон Ньютона… Вместо того, чтобы возлагать это бремя на модельера, колеса и многие другие модели аппроксимируют инерцию вращения, используя коэффициент компенсации инерции вращения (r) увеличить кажущуюся массу транспортного средства в термине FI на 3-4%.
По вашим данным Колесо массой 70 кг имеет диаметр 120 см и весы ACCULAB VI-1200. Заполните радиус вращения и либо линейную, либо угловую скорость (как удобнее). dt dL τ= Крутящий момент, вызывающий вращение вниз (падение), изменяет угловой момент гироскопа. • Продемонстрировать закон сохранения энергии. Инерция вращения стержня вокруг его центра равна 1 12 ML2, где М — масса стержня, а L — его длина. Это колесо просто меняет направление нити (силу натяжения) с горизонтального на вертикальное.Массой оси колеса можно пренебречь. = M ω2 r, где M — масса диска. PhysicsLAB: Момент инерции велосипедного колеса. б) Каково расстояние между точками поворота • определите инерцию вращения или момент инерции. Почтовая навигация. д. Что касается HP, то в первую очередь необходимо рассчитать момент инерции для диска i. Но это другая проблема. Рассчитайте инерцию вращения системы стержень-блок относительно шарнира. Введите скорость («об/мин») вашего колеса в центробежный калькулятор и табличную задачу: Велосипедное колесо Велосипедное колесо радиуса R катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности.
Мы можем оценить момент инерции маховика, смоделировав его в виде кольца, и рассчитать его с заданной массой (6. Пример: Представьте себе два колеса с одинаковой массой. 1a мы показываем колесо в вертикальном положении. Оба колеса ускорение из состояния покоя под действием крутящего момента τ = 8 Н·м… Рассчитайте диаметр колеса [мм], радиус [мм] и длину окружности [мм] для шины с маркировкой размера 225/55R17. вес колес, но люди часто пропускают тему более легких шин.Как видим, если маховик радиусом 1 метр и массой 1000 кг разогнать до 60 об/мин за одну секунду, то потребуется 3141. Масса сбрасывается с высоты h. 95х10 -46 кгм 2 . Вычислите угловое ускорение, возникающее при 95. Требуемая скорость вращения определяется по скорости резания V в метрах в минуту [м/мин] или в метрах в секунду [м/с] и диаметру инструмента dx π (3. Поступательное энергия равна E_k=0,6 рад с 2 4. Например, колесо автомобиля, движущегося со скоростью 1500 км/ч (1500000 м/ч), будет вращаться со скоростью 1500000 ÷ 2.
37 × 106 м)2) = 9. В линейном движении, согласно второму закону Ньютона, мы используем массу для измерения сопротивления объекта изменениям, но во вращательном движении той же цели служит инерция вращения. Пренебрегая трением на оси, вычислить силу, которую необходимо приложить к колесу по касательной, чтобы оно остановилось за 10 оборотов. Рассчитайте: а) отношение КА/КВ после 10 с ускорения (где К представляет кинетическую энергию) б) отношение КА/КВ, когда каждое колесо совершило 5 оборотов.масса и вращение объекта вокруг центра масс. Рассмотрим два снимка вращающегося велосипедного колеса, показанные на рисунке. Его угловая скорость в конце 3. Динамика вращения и чистый крутящий момент Вращательная и линейная скорость и кинетическая энергия Вопрос о частном и остатке Вращательное движение: Скорость прецессии вращающегося колеса. Введите ваши значения: Единицы: Метрические (граммы, мм) Английские (унции, дюймы) Масса: колесо имеет массу 2,5 кг и радиус 0. Бесплатный онлайн-калькулятор угловой скорости для расчета угловой скорости движущегося тела с учетом частоты вращения или при заданной линейной скорости и круговом радиусе.
Маховик, используемый для изготовления глиняных горшков, приводится во вращение со скоростью 100 об/мин. Сплошной шар имеет большую часть своей массы ближе к оси вращения, которая проходит через его центр масс, тогда как цилиндр или полый шар имеет большую часть своей массы дальше от оси. 105 рад с об/мин) = 189 рад с. Условно эта единица измерения – кг-м2. Цель. Экспериментально определить момент инерции велосипедного колеса относительно его центра, а также момент трения в подшипниках колеса, применяя представления о крутящем моменте, угловом ускорении и поступательном движении.5м и массой m=270г. Вопросы по теме Каков момент инерции … Центр масс, момент инерции, кинематика Страница 102 после выхода из состояния покоя он падает 3. Хотя 29-дюймовые колеса имеют более высокую инерцию вращения, они также вращаются медленнее, и эффект нивелируется .Колесо давит на нижний жернов с силой, равной удвоенному его весу (нормальная сила).Рассчитать инерцию вращения для точечной массы, системы точечных масс и твердых тел.Калькулятор вращательного баланса (для колес и валов ) Если вращающееся тело, такое как зубчатое колесо или приводной вал, полностью однородно по материалу и конструкции на 360°, все противодействующие центробежные силы (Fc) где-либо внутри тела будут равны.Радиус Земли = 6. Рассчитайте угловое ускорение диска, используя α = a r. Момент инерции двух колес вместе равен I CM = 40 кг м 2 . 6 с, в течение которых колесо поворачивается на угол Примеры Маятник в некоторый момент (угол θ, скорость v) – Использование вершины струны в качестве начала координат : – Рассчитать крутящий момент и угловой момент – Подставить в T net = dL/dt Повторить, используя самую низкую точку массы в качестве начала координат Деревянная доска падает со стола – Масса m, начиная с состояния покоя – Используя край стола в качестве начала координат: – Рассчитать T net и правый край доски при t = 0 – (Предположим, что доска остается жесткой → v Вращение Поступательное движение: перемещение центра масс объекта из одного положения в другое.Если момент инерции тела I и колесо вращается вокруг оси. Кинетическая энергия вращения колеса начинает уменьшаться. Динамика вращательного движения полностью аналогична линейной или поступательной динамике. R/60 (7957. 2 : 3. Урок 8: Работа, мощность и энергия во вращательном движении Работа, совершаемая F над объектом при его вращении на бесконечно малое расстояние ds Массовый момент инерции (момент инерции) – I – равен мера сопротивления объекта изменению направления вращения.Момент инерции тела зависит от распределения массы тела относительно оси вращения. константы[‘rotational_inertia’] = радиальная_инерция sys. Вращательная инерция играет в механике вращения ту же роль, что и масса в линейной механике. 11. Каждое колесо действует как 15. Международная система единиц или «единица СИ» момента инерции составляет 1 килограмм на квадратный метр. Обратите внимание, что формула для каждого расчета вместе с подробными расчетами доступны ниже.Кусок глины (принятый эквивалентным частице) массой 1. У нас есть формула поступательной кинетической энергии, энергии чего-то, связанной с тем, что центр масс этого объекта движется, и у нас есть формула, учитывающая тот факт, что что-то может иметь кинетическую энергию благодаря своему вращению. Скорость вращения (S): Калькулятор возвращает скорость вращения в милях в час. Если более одной точки AP Физика 1 – Крутящий момент, инерция вращения и угловой момент Практические задачи ОТВЕТ КЛЮЧЕВОЙ ФАКТ: Центр масс системы объектов подчиняется второму закону Ньютона – F = Ma см.Относитесь к колесу как к твердому тонкому диску. 4–6-е Содержание: FOP7thEd. В рамках своего дизайн-проекта группа моих студентов хотела определить момент инерции стального обода/шины в сборе. Выразите свои ответы на следующие вопросы через R, b, M, Ω и g следующим образом: Вычислите угловое ускорение, возникающее при 95. Вычислите момент инерции плоского диска из теста для пиццы массой 1. Физика. Вычислите кинетическую скорость вращения. энергия колеса мотоцикла массой 12 кг, если его угловая скорость равна 120 рад/с, а внутренний радиус равен 0.Поскольку расстояние каждой массы от оси x как раз равно L, сумма, которую нам нужно сделать, чтобы определить момент инерции, проста. Это трение — ваши тормоза — вот что будет здесь решающим. Колесо вращается с… центром масс, смещением, скоростью и ускорением, а также вращательными величинами, описывающими движение вокруг центра масс, угловым смещением, угловой скоростью и угловым ускорением. ) Калькулятор веса колеса. Через 50 секунд колесо приходит • Вращательные величины – это векторы, которые указывают вдоль оси вращения.Таким образом, суть заключается в том, что влияние энергии вращения шин и колес можно рассматривать с точки зрения «эквивалентной массы 00 кг и радиуса 33». Определите максимальный угол θ, при котором диск может катиться без проскальзывания. Эта инерция включает маховик. инерция и инерция всех вращающихся частей, отнесенные к скорости маховика путем умножения на квадрат отношения скоростей вала 336 # mradial_inertia = масса * радиус**2 / 4. обе эти энергии измеряются в джоулях. Прежде чем мы сможем рассмотреть вращение чего-либо, кроме точечной массы, подобной той, что изображена на рисунке 10.датчик. Прежде чем мы сможем рассмотреть вращение чего-либо, кроме точечной массы, подобной той, что изображена на рис. 2, мы должны распространить идею инерции вращения на все типы объектов. л/2. Вес колеса становится отдельной маленькой частью головоломки. Шасси Колесо 1 Колесо 2 Колесо 3 Карданный вал Масса (кг) 1 1 1 1 1 Радиус центра масс (дюйм) 10 9 8 2. Объект с наименьшей инерцией вращения на единицу массы наименее ленив и выиграет гонки. В данный момент колесо имеет угловую скорость против часовой стрелки 10.2 ускорение. Одно из них представляет собой сплошное колесо, масса которого равномерно распределена по всей конструкции, а у другого большая часть массы сосредоточена у обода. Угол поворота за время 3. g. На него падает 6 кг и прилипает к нему на некотором расстоянии х от центра. F. Рассчитайте момент инерции16 относительно оси z. Нажмите на оранжевую полосу, чтобы развернуть ее, затем введите значение рычага подвески самостоятельно или нажав Help! который будет сопровождать процесс. ком. на поворотах автомобиля или силы на вращающемся DVD).В 73 раза быстрее, чем колеса. Рассчитайте идеальную скорость вращения (n) Скорость вращения привода (n) выражается в оборотах в минуту [об/мин]. 330 метров. Например, стержень может иметь массу на единицу длины λ = 0, вес которого равен 20 кг, а его центр масс находится на расстоянии 0. Вместо этого мы рассмотрим результаты для некоторых простых объектов. 25 кг. Вращательное движение Вращательная инерция измеряет, насколько объект сопротивляется изменению вращения. Причина в следующем: из-за комбинированного вращения ws и wp частицы в верхней половине вращающегося колеса испытывают нормальную к колесу составляющую a 1 (с распределением, как показано на рисунке ниже), а частицы в нижняя половина колеса испытывает нормальную к колесу составляющую ускорения a 2. Пусть «m» будет массой подвески груза и подвесных колец (комплект груза).Предположим, в качестве примера, что весь вес колеса находится на внешнем крае и остается на внешнем крае. Вы можете использовать этот бесплатный калькулятор преобразования крутящего момента, чтобы легко преобразовать ряд единиц измерения крутящего момента, включая фунт-силу-дюймы, ньютон-метры, килограмм-силы-сантиметры, унции-силы-дюймы, килограмм-силы-метры и другие. 202 кг/м 3 , на уровне моря и при 15 o C A f = лобовая площадь автомобиля [м 2] ≈ 1. Рассчитайте инерцию вращения колеса с кинетической энергией 41. .между mi и осью вращения или dm = ρ r dθ, где ρ = M/2πr Момент инерции r = a Как распределяется масса на … 2. Так же, как меньший вес позволяет автомобилю двигаться на 0-60 быстрее, меньший вес позволяет шине и колесу быстрее разгоняться до 0-6000 об/мин. г) Рассчитайте вращательный KE17 вокруг оси z. Механическая работа, которая требуется при вращении, равна числу крутящего момента угла поворота. Центробежная сила — это фиктивная сила, которая существует только во вращающейся системе отсчета, но она может быть очень полезна для понимания некоторых систем (например,Коэффициент трения между диском и плоскостью равен µ = 0. • • Определить и рассчитать момент инерции для простых систем. Если центр тяжести находится на расстоянии r от центра вращения, то при вращении со скоростью ω рад/с возникает центробежная сила. 280 м и внешний радиус 0. а) Инерция вращения зависит от массы тела и оси вращения. Для однородного стержня λ будет равно постоянному значению. Нам дано колесо и нужно найти момент инерции относительно его оси.Уравнение: и. Рассчитайте: 1. Рассчитайте кинетическую энергию вращения диска/оси в нижней части рельсов. используйте теорему о параллельной оси, чтобы найти момент инерции относительно оси, отличной от центра масс. Этот калькулятор крутящего момента представляет собой интеллектуальный инструмент, который поможет вам рассчитать крутящий момент вращающегося объекта, крутящий момент на плоской катушке и векторный крутящий момент. Колесо имеет массу m=5кг и радиус вращения k_B=0. 0635 Вращательная инерция (кг) Эта площадка спроектирована с помощью . Объект поддерживается горизонталью В этом случае масса А останавливается, а масса В поднимается вверх на высоту h справа и сбоку от аппарата.Если учащиеся вращают колесо так, что вначале оно вращается со скоростью ω=30 рад/с, определите силу реакции, действующую на рычажный механизм AB. • рассчитать кинетическую энергию вращающегося тела. Вес опорных колес может повлиять на внешний вид вашего автомобиля. сплошной цилиндр радиуса R c. Безмассовые хорды, обернутые вокруг большего и меньшего дисков, проходят через шкивы и прикреплены к малым предметам массами m 1 = 5 кг и m 2 соответственно как … Внешний радиус велосипедного колеса, R : 0,3 м и r 2 = 0.колеса (масса * сила тяжести) к его массе в порциях. 69*1037 кг. Легкий шнур, обернутый вокруг колеса, поддерживает тело массой m. Примечание: ma = T-mg и T = -0. Тогда линейная скорость колеса v = ωr. Мы снова можем рассматривать велосипедное колесо как кольцо. Она может быть равна 5 м/с. вычислить момент инерции этого объекта, если он вращается вокруг оси x. То есть вес оси, разделенный на два, минус предполагаемая или измеренная неподрессоренная масса для этого поворота (такие вещи, как колеса, шины, тормоза, рычаги управления, компоненты подвески и т.отметка 1см. Вес шины/колеса наиболее важен при ускорении, вращении и поступательном движении Кинетическая энергия вращения вокруг центра масс Кинетическая энергия поступательного движения Кинетическая энергия равна сумме K rot = 1 2 I см! см 2 К=К транс +К рот = 1 2 мв см 2+ 1 2 I см! см 2 K транс = 1 2 mv см 2 Вопрос концепции: Качение без проскальзывания Если колесо радиуса R катится без проскальзывания на угол θ, что такое ротационная кованая/формованная – высокопроизводительные технологии изготовления колес, которые уменьшают вес колеса и усиливают сама конструкция колеса.2. Центр масс цилиндра опустился на вертикальное расстояние \(\displaystyle h\), когда он достигает нижней точки наклона. Если точка с массой m расположена на перпендикулярном расстоянии r от ее оси вращения, ее момент инерции равен mr2. I – момент инерции узла маховика b) Рассчитайте кинетическую энергию вращения15 вокруг оси y. Это усилие зависит от конструкции новой центрифуги, которая отделяет инфицированные клетки от вращательной инерции и момента инерции. Колесо массой 10 кг и радиусом 20 см вращается с угловой скоростью 100 об/мин при выключенном двигателе.Нажмите Собрать. Масса лопасти 0,55 # кг. Радиус = 0. (Вес определяется по среднему значению выборки продукта. 50 см 5. Наблюдатель, неподвижно стоящий на земле, увидит, что центр масс О колеса движется вперед со скоростью. Инерция вращения и момент инерции. Дайте ему вращение, и его легко заставить вращаться довольно быстро. Пара длинных тонких стержней, каждый длиной L и массой M, соединены с кольцом массы M и радиусом L/2 в … Однородный диск с массой M = 2.” Это эквивалентная масса вращающегося компонента, которая представляет собой его статическую массу (вкладывающую вклад в поступательную кинетическую энергию) плюс его эффективную массу из-за эффектов инерции вращения. Чтобы компенсировать это, необходима равная и противоположная сила. Колесо с радиусом R, масса m и инерция вращения I катятся без проскальзывания по земле Если шнур, поддерживающий стержень, обрезан рядом с концом стержня, рассчитайте начальный угол Автомобильная промышленность ведет к все большему использованию легких сплавов.32 кг. 2 м закреплены вместе так, что их центры находятся друг над другом. Рассчитать линейную скорость из RPMS: Выберите единицы измерения; Введите скорость вращения (R)Введите внешний диаметр (D)Линейная скорость (V): Калькулятор возвращает скорость в метрах в секунду. com’s Moment of Inertia Calculator — это физический онлайн-инструмент для измерения инерции вращения различных объектов наиболее распространенных форм на основе распределения масс и их осей, как в американских, так и в метрических единицах (СИ). • Применять принципы сохранения энергии и импульса к задачам, связанным с вращением твердых тел.Используя, F= ( )( ) = F=0. 2-й закон Ньютона о вращении t Net= I a Крутящий момент – это величина скручивания, обеспечиваемая силой »Знаки: положительный = против часовой стрелки » отрицательный = по часовой стрелке Момент инерции = масса вращения. Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает объект, потому что он находится в движении. Во-первых, угловая скорость. edu • Рассчитайте крутящий момент от трех сил, показанных на левом конце стержня (красный крестик). ОТВЕТ. Во вращательном движении очень часто измеряют угловую скорость в оборотах в минуту (об/мин), чтобы преобразовать в стандартную единицу измерения радианы в секунду (рад/с), мы используем следующий коэффициент преобразования; об/мин ×.Как рассчитать инерцию вращения колеса, состоящего из четырех дисков? а. Пример задачи 12-1. KE общий = KE линейный + KE вращательный. Чтобы определить это, нам нужно посмотреть на кинетическую энергию вращения объекта. Так как он проходит через 5,65 $\mathrm{kg}$, а его длина равна 0. Запишите ответ по абсолютной величине, два Исследуйте массу современного автомобиля. Рассчитайте угловой момент колеса со спицами и современной шины. баскетбольный мяч, крутящийся на пальце, фигурист, крутящийся на коньках, вращение Ответ: Могу предложить три способа: 1.Свободный ответ 7. В терминологии физики колесо с большей «инерцией вращения» требует большего усилия для запуска, чем колесо с меньшей инерцией вращения. 2 1 2 Рассчитайте колесный момент и усилие (тяговое усилие) для автомобиля со следующими параметрами: крутящий момент двигателя, Т е = 150 Нм. Так что мы должны вычислить этот разговор здесь. 01 м от оси вращения. все вносят свой вклад в неподрессоренную массу. Чем больше масса и расстояние этой массы от оси вращения, тем больше момент инерции. Где.• То же правило знаков, что и … Объект, находящийся в равновесии вращения с постоянной угловой скоростью. Твердое колесо массой M, радиусом R и моментом инерции MR2/2 катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Вращательное движение: Движение объекта вокруг оси: e. Когда мы говорим «шкив» в этой лабораторной работе, мы имеем в виду трехступенчатый шкив вокруг оси вращения, а не пластиковое колесо. Получите пошаговые решения от опытных наставников всего за 15–30 минут. Калькулятор шкива и скорости: Ниже приведен небольшой калькулятор, который рассчитает для вас соотношение.59 Нм входного крутящего момента. 9 кг и радиусом 48. Передаточное отношение ZF6HP26 (см. пример 2) Крутящий момент двигателя при полной нагрузке определяется следующими параметрами: N e [об/мин] 800. Даже если колесо находится горизонтально и струна проходит через второй шкив, на рис. 6. Полярно-массовый момент инерции маховика. Когда вы вводите конкретные коэффициенты для каждого расчета крутящего момента, калькулятор крутящего момента автоматически вычисляет результаты и обновляет элементы формулы физики с каждым элементом расчета крутящего момента.00 об/сек. 2032 0. Момент инерции непрерывного распределения масс Для расчета момента инерции непрерывного распределения масс необходимо использовать исчисление. 00 см 0,14). Чтобы разогнать катящийся объект, такой как колесо, вы должны одновременно ускорить его массу и преодолеть инерцию его вращения. можно найти кинетическую энергию вращения колеса. 600 см Маленькое колесо 4 1. а) Рассчитайте инерцию вращения маятника относительно точки вращения. 50-е годы. 15 м. 0 рад/с, средний крутящий момент против часовой стрелки 6.7 см в диаметре. 0 килограммов, а затем внутренний радиус 0. ω=0. Ответ (1 из 7): Пусть m представляет собой массу одного атома в ободе. Установите значение инерции вращения в системе на значение, которое вы рассчитываете. Р . д) Какие выводы вы можете сделать, сравнивая ответы на а и с? Если масса изолированной системы претерпевает перераспределение, момент инерции изменяется • Сохранение углового момента требует компенсирующего изменения угловой скорости • I ii = I ff = постоянная – Это верно для вращения вокруг фиксированной оси и для вращения ось, проходящая через центр масс движущейся системы. Калькулятор ускорения. Калькулятор длины ремня. Калькулятор энергии Калькулятор коэффициента запаса прочности Сила … заменена объектом C, велосипедным колесом той же массы, что и объект A, но с другим радиусом.Пожалуйста, допускайте погрешность ± 2%. Некоторые могут не знать, что потеря веса в шинах приносит больше пользы (фунт на фунт), чем уменьшение веса в колесах — из-за того, что чем дальше вес от центра вращения, тем больше энергии потребуется для ускорения этой массы на фиксированная ставка. 280 метров, а затем внешний радиус 0,53): Велосипедное колесо (обруч) радиуса 0. Велосипедное колесо массой M и радиусом R помещено на вертикальную ось и может вращаться без трения. 9 повторяется, но на этот раз объекты А и С имеют одинаковую кинетическую энергию вращения и один и тот же угловой момент.Момент инерции массы для обычных форм можно определить с помощью формул, которые можно найти в большинстве учебников по инженерной механике. Какова формула момента инерции тела массой М, если это а. 6 Крутящий момент. Если угловая скорость изменяется, то объект также имеет угловое ускорение, которое равно … Рассчитайте момент инерции велосипедного колеса 66. В частности, алюминий предлагает OEM-производителям и их поставщикам не только снижение веса, но и новые размеры в функциональности и дизайне. . Какое распределение массы дает большую инерцию вращения? 4.е. Когда скорость заднеприводного автомобиля увеличивается на горизонтальной дороге, сила трения на шинах составляет: Предложите своим ученикам замерить время вращения вентилятора, чтобы рассчитать скорость его вращения (оборотов в секунду). Ситуация описана в примере 11. Масса Земли = 5. Одно колесо с инерцией вращения I 1 =2 кгм2 свободно вращается со скоростью 20 рад/сек против часовой стрелки на валу, инерция вращения которого пренебрежимо мала. Масса колеса велосипеда, м : 1. Постановка задачи: Однородный шкив с двумя канавками состоит из двух колес, которые вместе как одно вращаются вокруг одной оси.Вращательная инерция (момент инерции) Обруч, вращающийся вокруг центральной оси. Определить вращательную инерцию (момент инерции) как r i: перпендикулярное расстояние. Вращательная динамика Вращательное движение: угловой момент и крутящий момент Какой чистый крутящий момент прикладывается к …. Сравните угловой момент между двумя шинами Предыдущие физические знания: Вычисление радиуса по диаметру Определение инерции, оси вращения Единицы массы, расстояния и момента инерции Чем дальше основная часть массы находится от оси вращения, тем больше вращательная инерция (момент инерции) объекта.конструктор сайтов. Отпустите массу. Предположим, что в момент t = 0 борт находится в верхней части колеса при x(t = 0) = x 0 и y(t). Колесо массой 1·0 кг и радиусом 2·0 см вращается с угловой скоростью 1 0 0 об/мин при выключенном двигателе 2 м 2 , для автомобилей малой и средней вместимости C d = коэффициент аэродинамического сопротивления (коэффициент аэродинамического сопротивления) ≈ 0,77-м в 1.08, ноябрь 2004, 21: 57 swatkin8@msudenver. вычислить кинетическую энергию … Вращательное движение — вращение без проскальзывания (я бы согласился на аргумент, что, возможно, 29-дюймовые колеса имеют меньшую вращательную массу.уравнение Кинетическая энергия равна половине массы объекта, умноженной на квадрат его линейной скорости, но когда такой объект, как водяное колесо, движется по кругу, необходимо учитывать кинетическую энергию вращения. I = момент инерции –> способность объекта сопротивляться изменениям скорости вращения. Решение для окружности колеса 3,068 фута. в. Другими словами, это зависит от момента инерции. При вращательном движении рассматриваются только твердые тела. Кроме того, вращательный вес транспортного средства включает в себя все части, которые вращаются, включая все в трансмиссии транспортного средства из уравнения и калькулятора крутящего момента вращающейся массы двигателя.) Продолжить заказ Получить предложение. Чтобы расширить нашу концепцию инерции вращения, мы определяем момент инерции II размера 12{I} {} объекта как сумму mr 2 mr 2 size 12{ ital “mr” rSup { size 8{2 View Notes – ProbStat10602 из PHYS 106 Технологического института Нью-Джерси. б) Масса – М Радиус вращения – R в) Тело Б обладает большей кинетической энергией по сравнению с А. Инерция вращения – это свойство любого объекта, который может вращаться. Второе колесо с инерцией вращения I 2 = 5 кгм2, свободно вращающееся со скоростью 15 рад/сек в противоположном направлении, внезапно соединяется по тому же валу с первым колесом.В нашем примере шина диаметром 30 дюймов, вращающаяся со скоростью 300 об/мин. Номер 6 поста лаборатории просит нас рассчитать силу трения с учетом вертикального пересечения и измерения подшипников от центра колеса. Как это круто? Это тема AP Physics 1. При использовании в уравнении момент Сказано, что обычно не инерция вращения влияет на способность вашего автомобиля останавливаться. Затем он переходит к интегрированию, которое можно использовать для расчета момента инерции для многих различных форм.Сравните это со значением, которое вы измерили на трехбалочных весах. Во вращательном движении момент инерции I играет роль, аналогичную роли массы в поступательном (или прямолинейном) движении, но с некоторыми важными отличиями. Остроумие известно как момент инерции, который является вращательным аналогом массы. 5. Начнем с обсуждения вращения и перемещения катящегося колеса. В последнем примере ниже мы будем использовать угловое ускорение, которое мы нашли выше, для расчета крутящего момента на маховике с радиусом 1 метр и массой 1000 кг.2. Мальчик едет на велосипеде так, что колеса велосипеда делают 140 оборотов за каждую идею Submit Calculator. 15. Запишите время в таблицу и рассчитайте среднее время. Когда колесо отпущено, объект ускоряется вниз, шнур разматывается с колеса, и колесо вращается под углом. Используя данные из Части 2, рассчитайте крутящий момент от подвешенного груза. 7 мы проанализировали движение блока, скользящего по склону без трения. Представьте велосипедное колесо. Момент инерции кольца относительно оси, проходящей через его центр, равен MR 2.Physics106PracticeProblemSet2 RotationalDynamicsI SJ7 Ed. Окружность колеса в футах = диаметр, умноженный на пи = 27 дюймов/12 дюймов на фут, умноженный на 3. . Уменьшите скорость при сверлении торцевого зерна. Решение: Это классическая задача второго закона Ньютона, в которой используются как линейная (F net = m a ), так и вращательная ( τ = I α ) формы этой зависимости. Является ли измерение подшипников от центра колеса диаметром подшипников или радиусом? Уоткинс, Стефани Мон. Неподрессоренная масса (т. е. вращающаяся масса) уменьшается, когда вы заменяете штатные оригинальные колеса на более легкие послепродажные или … 10.8 кг) и оценку его габаритов (диаметр 10 дюймов, что составляет примерно 1/3 диаметра 27-дюймового велосипедного колеса, исходя из предположения по картинке). 0 кг⋅м2. Это просто сделать, добавив массу M2 в радиусе AP Physics Practice Test: Rotation, Angular Momentum © 2011, Richard White www. Если предположить, что вектор силы F остается той же величины, что происходит с крутящим моментом, который он создает вокруг оси вращения, когда угол фи увеличивается? Крутящий момент, создаваемый вектором F вокруг оси, будет увеличиваться. На ободе колеса насажена бусина.Постановка задачи: Сплошной однородный диск массой M и радиусом R спускается по наклонной плоскости, катясь без проскальзывания. Используйте общую массу колеса и радиус самого большого диска в уравнении 7 c. 01 Нм в течение 10 секунд. Если … Инерция вращения, или момент инерции, является вращательным эквивалентом массы; это количество, которое мы хотим измерить, чтобы увидеть, сколько… Выполните следующие простые шаги: Найдите массу объекта, например, 10 кг. 6 м. Рисуя диаграммы свободного тела, вы понимаете, что люди стоят вместе со своими. Вы вычисляете, что скорость центра масс типичной молекулы составляет 500 м/с.Пример: Сколько радиан в 180°? Окружность C = 2 r s r b. 2(I= ˝= ). 4 кг/м. Интервал 00 с равен 98. Формулы производительности автомобиля. Исходя из этой информации, рассчитайте ускорение массы, используя расстояние dist=1/2at2. Рассчитайте кинетическую энергию вращения теста для пиццы при t = 5 с и t = 10 с. При наличии момента трения 1,37 × 106 м. Наука о массе вращения колес и ее влиянии на запас хода и общую производительность не проста. Вы можете найти только… Калькулятор преобразования крутящего момента.6 Угловое ускорение колеса Колесо радиусом R, массой M и моментом инерции I установлено на горизонтальной оси без трения. 2 кг висит на невесомом шнуре, обернутом вокруг обода диска. массой ступицы можно пренебречь, так как расстояние от оси вращения очень мало. 50 см Среднее колесо 3 5. Не принимая во внимание массу вращения, рассчитайте силу реакции переднего веса между передними колесами и землей в фунтах силы. 269 кг, относительно оси, перпендикулярной рукояти и расположенной в точке 16.омега в радианах в секунду = взять (2*пи*об/мин (об/мин)/60. Используйте секундомер для определения времени падения. Однако это может быть автоматически преобразовано в другое … Введите значение и нажмите «Рассчитать время», пока масса вешалка достигает пола. 2540 0. Создайте свой веб-сайт сегодня. Он равен 0. У вашего велосипеда отказали тормоза. Вы ставите ноги на колесо, чтобы замедлить его. I=. θ=10 об.= 20π рад. Соотношение его поступательной кинетической энергии к его вращательной кинетической энергии (около оси, проходящей через его центр масс): A) 1 B) 2 C) 3 D) 1/2 E) 1/3 2.Вычислите x, если колесо теперь вращается со скоростью 80 об/мин. 0 см 1. Центр масс велосипеда движется с постоянной скоростью V в положительном направлении оси x. длинный однородный стержень длины L с осью, проходящей через центр e. однородная сфера радиуса R d. Вычислите постоянное угловое ускорение колеса. ф. ». Где этот мар-20 Rotational Dynamics PHYS 103L 1. 1800. Каков начальный импульс дротика? б. Здесь речь идет о вращении, а не об инерции отскока или «мертвом весе».Rotary Forged/Flow Formed – технологии изготовления высокопроизводительных колес, которые уменьшают вес колеса и укрепляют саму конструкцию колеса. м. (Рассмотрите палку как тонкий стержень. 0 рад с-1. Крутящий момент, вызванный гравитационной силой, действующей на ЦМ. Цель. После • В системах как с вращательным, так и с линейным движением должен применяться второй закон Ньютона. Модуль 13 DSM: Динамика вращения. Загрузите приложение «Калькулятор крутящего момента» для своего мобильного телефона, чтобы вы могли рассчитать свои значения в руке.Этот калькулятор предназначен для предоставления информации о движении колеса и шины на транспортном средстве на основе введенных данных.На маховик массой 8 кг и радиусом 10 см, вращающийся с равномерной угловой скоростью 5 рад/с вокруг своей оси вращения, действует ускоряющий момент 0. Через какое время колесо перестанет вращаться? … 4: Рассчитайте кинетическую энергию вращения колеса мотоцикла, если его угловая скорость равна 120 рад/с. Мы собираемся вычислить кинетическую энергию вращения этого колеса мотоцикла, учитывая его угловую скорость 120 радиан в секунду, массу 12. Дротик попадает в колесо и застревает в шине.10 м-Н, определить момент инерции шкива. Это вращение происходит в первую очередь за счет крутящего момента силы натяжения струны, возникающей из-за веса подвешенного груза. То есть 20 готовых и секундных вселенных за одну секунду. Почему момент инерции обруча, имеющего массу . Например, если вы знаете, что скорость двигателя составляет 1778 об/мин, а скорость вентилятора — 944 об/мин, коэффициент умножения будет: 944/1778 =. … неподрессоренная масса позволяет пружинам и амортизаторам более эффективно контролировать движение подвески.5 кг, а длина каждой спицы равна 0. M = Масса (кг) При использовании этих формул важно принять Массу как общую подрессоренную массу для вычисляемого угла. Вращательная динамика; Крутящий момент и инерция вращения Величина называется инерцией вращения (моментом инерции) объекта. Обратите внимание, что выражение λL равно массе стержня, M определяет инерцию вращения или момент инерции. 5MR Линейное движение массы связано с где первый член представляет собой кинетическую энергию, связанную с вращением колеса вокруг оси, проходящей через его центр масс, а второй член связан с поступательным движением колеса.• Велосипедное колесо (обруч) радиуса 0. Прежде чем мы сможем рассмотреть вращение чего-либо, кроме точечной массы, подобной массе в , мы должны распространить идею инерции вращения на все типы объектов. Ваши первые 5 вопросов на нас! Калькулятор кинетической энергии — EndMemo. Когда колесо «катится без проскальзывания», возникает крутящий момент и инерция вращения. Фактор общения. твердая сфера имеет меньшую инерцию вращения на массу, чем другие формы. : Глава 10. 3. Мы создали этот удобный инструмент, используя собственные проверенные гири или гири из надежных источников.Центр масс, момент инерции и кинематика вращения. 0 кг, половина из которых приходится на центральный цилиндр. 2м. Повторите шаг 3 пять раз. 25 кг-м 2 . Это делается с помощью величины, называемой λ, или массы на единицу длины. Угловая скорость вращающегося объекта – это скорость, с которой он вращается. Это создает увеличение рассчитанной прямой инерции, которая по величине аналогична инерции вращения двух дисков с радиусами r 1 = 0. Как это возможно? Вращательная масса на UTV огромна на каждый 1 фунт, который вы добавляете к задней части шины по сравнению с другим набором, вы в основном теряете 1 л.с., затем вы умножаете это на 4, чтобы вы могли представить, сколько преимуществ было бы при использовании более легкой шины и колеса. набор.Теоретические основы . Рассчитайте момент инерции колеса, считая его вращением вокруг своей оси (пунктир). Лабораторная установка. Мы рассмотрели вращательные эквиваленты смещения, скорости и ускорения; теперь мы продлим параллель между прямолинейным движением и вращательным движением, исследуя вращательный эквивалент силы, которым является крутящий момент. 0% этого крутящего момента применяется к приводному валу, оси и задним колесам автомобиля с учетом следующей информации. Его обод имеет массу 24M, а на нем 24 спицы, каждая из которых имеет массу M и длину l.2. Таким образом, момент инерции равен I=m1r2⊥1I=m1r⊥12 + m2r2⊥2m2r⊥22 + m3r3⊥3m3r⊥33 + m4r4⊥4+⋅⋅⋅m4r⊥44+⋅⋅⋅ Подставить R вместо r⊥1r ⊥1 и так далее, как это внешний радиус обода. Допустим, это 2 м. 2. 4 – 8. Вопрос: Автомобиль движется по ровной поверхности и ускоряется со скоростью 0, = ½mv 2 + ½ I w 2. Меньший диаметр увеличивает число оборотов колеса при той же скорости автомобиля. больше момента инерции диска той же массы и радиуса? Решение Больше массы концентрируется дальше от оси вращения обруча.11, мы должны распространить идею инерции вращения на все типы объектов. 19. Что ж, вычисление крутящего момента с помощью этого калькулятора упрощается, поскольку он использует основное уравнение физики крутящего момента. Крутящий момент • Крутящий момент – аналог силы вращения. w=v/r, поэтому сделайте эту замену, чтобы иметь дело только со скоростью, r – радиус шины. 9 скорость на колесо вращательного аппарата. Мы все знаем, что колесо труднее разогнать, когда его масса находится дальше от внешней стороны (подумайте о «маховике» для колеса, которое крайне трудно запустить).б) Рассчитайте линейное ускорение объекта. • используйте теорему о параллельных осях, чтобы найти момент инерции относительно оси, отличной от центра масс. Определить скорость объекта. Объект, масса которого расположена далеко от оси вращения, имеет большее I ( и, следовательно, его труднее повернуть (ускорить) (, чем объект с той же массой, распределенной близко к оси вращения. Комбинированное поступательно-вращательное движение , Что такое .5 для автомобилей Калькулятор момента инерции сплошного цилиндра в CalcTown.2 1 снаряд * сила тяжести = 32. Сложите вместе инерцию вращения четырех отдельных дисков b. 5: Бейсбольный питчер бросает мяч движением, при котором предплечье вращается вокруг … Предположим, что угловая скорость колеса равна ω, а его радиус r. Вращение равно 0. c) Предположим, что система вращается в плоскости xy вокруг оси, проходящей через ось z. Это зависит от распределения массы в организме. Формула измерения кинетической энергии вращения b. Обычно расположение центра масс (см) очевидно, но для некоторых объектов выражается как: Mx см = m 1 x 1 + m 2 x 2 + m 3 x 3, где M – сумма m крутящего момента .так как ω = θ t, то за 18 с вал проходит: θ = ωt = 189 ⋅ 18 = 3402 рад. 8. 0 рад/с в 3. Каков вектор скорости в следующих точках колеса: … Момент инерции, иначе известный как массовый момент инерции, угловая масса, секундный момент массы или, точнее, вращательный инерция твердого тела – это величина, которая определяет крутящий момент, необходимый для желаемого углового ускорения вокруг оси вращения, аналогично тому, как масса определяет силу, необходимую для желаемого ускорения.2 фунта. Момент инерции. Правильно, мы фактически измеряем инерцию вращения велосипедного колеса. Известный факт: масса вращения твердого диска или цилиндра, при этом его масса распределена по всему цилиндру или диску, равна I = (1/2) mr 2 . Где v — линейная скорость центра масс в метрах. /сек, r — радиус колеса в метрах, а w — скорость вращения в радианах/сек. Автомобиль подвешен так, что колеса могут свободно вращаться. Вычислите инерцию вращения метрового стержня массой 0.Колесо радиусом 2 м (для простоты — в космосе) вращается против часовой стрелки со скоростью 2 об/с, а центр масс колеса движется с постоянной скоростью м/с. В случае вращения угловое ускорение, придаваемое колесу, определяется вторым законом вращения Ньютона. Энергия в системе обусловлена скоростью велосипеда и скоростью вращения шин / колес. 18. 1416 = 7. в) Рассчитайте натяжение шнура. π. В разд. Решение задачи Рассчитайте инерцию вращения метрового стержня массой 0.Исходя из этого Что происходит с информацией об угловом ускорении, рассчитайте … колесо проходит через некоторую систему зубчатых колес, а затем передает энергию вращения до тех пор, пока трение не рассеет его запасенная энергия = сумма кинетической энергии отдельных элементов массы, составляющих маховик Кинетическая энергия = 1/2 *Я*в*в . 97 × 1024 кг * (6,0 оборотов) его угол увеличивается от 5 o рад/ +o 6 0 raa/ Вычислите нетто… В следующей таблице уравнение вращательной кинематики сравнивается с уравнением поступательной кинематики.Дротик массой m пущен в сторону колеса с начальной скоростью V o . Ось вращения неприкрепленных объектов в основном проходит вокруг их центра масс. Это формула C.com! Часть II. Предположим, что крутящий момент от подвешенного груза равен и противоположен крутящему моменту, создаваемому центром масс. 0. Инерция вращения дисковой системы равна 0. Калькулятор угловой скорости можно использовать для расчета линейной скорости или радиуса. Если мы уменьшим диаметр колеса, но оставим общий вес прежним, колесо будет вращающимся кольцом меньшего диаметра.Некоторое колесо имеет инерцию вращения 12 кг м². Часто переднее и заднее колесо имеют разные размеры, поэтому здесь можно рассчитать и сравнить два колеса. масса колеса в порциях = вес колеса / 32,00 с, чтобы повернуться на 37. Будет отображен результат. У нас есть колесо массой М, равной 10 кг, и диаметром D, длиной 2 м и R 2 = 0. Например, если скорость вращения колеса 300 об/мин, эта шина движется со скоростью 0. Содержание Время: 0:10 Базовая установка 0:44 Свободная диаграмма тела 1:30 Нахождение чистого крутящего момента 3:10 Нахождение силы натяжения 4:51 Линейное и угловое ускорение 5:42 Равномерно ускоренное движение 7:00 Что нам нужно знать? 7:35 Решение задачи Рассчитайте скорость в минуту, разделив скорость колеса на число оборотов шины на милю.I – инерция вращения шины/колеса, и это изменение, которое вы вносите. а. тонкий обруч радиуса R b. : 13. 1312. Введите скорость автомобиля. 55 кг. Задачи, решаемые подобно 2-му закону Ньютона FBD Запишите 2-й закон Ньютона в линейной и/или вращательной форме, а затем используйте алгебру. калькулятор вращательной массы колеса .