Máquina Oberbeck
La máquina de Oberbeck (péndulo de Oberbeck) es un dispositivo de laboratorio para estudiar las leyes de la dinámica del movimiento de rotación y verificar el teorema de Huygens-Steiner [1] . Creado por A. Oberbeck .
Descripción
La máquina Oberbeck ideal tiene el siguiente diseño: un manguito que gira libremente con dos varillas perpendiculares entre sí está montado sobre un eje horizontal. Los pesos están unidos simétricamente a las varillas. Una polea con borde está conectada al casquillo, que sirve para enrollar el hilo sobre el que se suspende la carga.
La máquina de Oberbeck comienza su trabajo bajando bajo la acción de la gravedad una carga suspendida de un hilo. La fuerza de tensión del hilo crea un par de torsión, lo que resulta en una rotación acelerada de los pesos en las varillas.
Después de que la carga haya bajado completamente a toda la longitud del hilo, el hilo comenzará a enrollarse en el borde de la polea bajo la acción de los pesos que giran por inercia sobre las varillas.
Luego, a cierta altura, la carga, junto con las varillas, detiene su movimiento y luego comienza nuevamente su movimiento hacia abajo. Debido a la pérdida de energía mecánica debido a la fricción, el proceso de bajar y levantar la carga se repite con una altura decreciente de los elevadores de carga sucesivamente.
Descripción en lenguaje de fórmulas
Debido a la ley de conservación de la energía durante el funcionamiento de la máquina de Oberbeck, la energía potencial del cuerpo en el campo de gravedad se convierte en energía cinética de las cargas giratorias y pérdidas de energía inútiles por fricción .
Aquí está el momento de inercia de las barras con cargas en relación con el eje de rotación, es la velocidad angular de rotación cuando la carga se baja por completo, es la altura de la bajada completa de la carga. De la última fórmula se puede ver que cuanto mayor sea el momento de inercia (es decir, cuanto más lejos estén los pesos en relación con el eje de rotación), menor será la velocidad angular de rotación del péndulo.
Véase también
Notas
- ↑ Sivukhin D.V. Curso general de física. Mecánica. - M. : Nauka, 1979. - Circulación 50.000 ejemplares. - Con. 191.