Recommended
More Related Content
Featured
Featured (20)
Исследование влияния силы Кориолиса на движение тел в неинерциальных системах отсчета
- 2. Исследование влияния силы Кориолиса на движение тел в неинерциальных системах отсчета Тема работы Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Слайд №2
- 3. План доклада Теоретическая часть Слайд №3Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» • Основные понятия • Сила Кориолиса • Проявление и использование кориолисового эффекта • Анализ ТЮФовской задачи • Лабораторная работа Практическая часть Выводы по работе ► ► ►
- 4. Цель работы Целью моей работы было: • Исследовать процессы перемещения тел относительно неинерциальных систем отсчета • Изучить влияние действия силы Кориолиса при вращательном движении • Предложить собственную лабораторную работу • Выяснить перспективы применения силы Кориолиса в сферах человеческой жизни Слайд №4Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 5. Теоретическая часть Слайд №5Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 6. Основные понятия состоит из: • тела отсчета • системы координат связанной с телом • прибора для измерения времени Слайд №6 Инерциальная система отсчета (ИСО) Неинерциальная система отсчета (НСО) 1) 2) Сила инерции Система отсчета Рассматриваемое тело движется прямолинейно равномерно или находится в состоянии равновесия Движутся с ускорением относительно инерциальных систем отсчета Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 7. Основные понятия Силы инерции 𝑚 𝑑 𝜗 𝑑𝑡 = − 𝛿𝑈 𝛿 𝑟 − 𝑚 𝑎 + 𝑚 𝑟𝜔 + 2𝑚 𝜗𝜔 + 𝑚 𝜔 𝑟𝜔 𝑚 – масса тела или частицы 𝜗 – относительная скорость 𝑈 – потенциальная энергия тела 𝑟 – радиус-вектор от центра окружности 𝜔 – угловая скорость 𝑎 – ускорение тела или частицы Сила Кориолиса 1 2 3 4 Слайд №7Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 8. О ω Сила Кориолиса Причина появления: скорость относительно СО, какая вращаеться Слайд №8 𝐹кО А B 𝐹кор = 2𝑚 𝜗𝜔 Направление действия: перпендикулярно векторам угловой и относительной скоростям Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 9. Проявление силы Кориолиса 𝐹к = 𝐹к𝑚𝑎𝑥 ∙ sin 𝜑 = 2𝑚𝜗𝜔 ∙ sin 𝜑 Сила Кориолиса, какая действует на определенной широте: 𝛗 Слайд №9 Проявление силы на Земле Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 10. Слайд №10 Маятник Фуко Пантеон, ПарижГироскоп Циркуляция атмосферыЦиркуляция водных течений Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Проявление силы Кориолиса
- 11. Практическая часть Слайд №11 Анализ ТЮФовской задачи Лабораторная работа Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 12. Условие задачи «Если поставить легкое тело, которое может катиться (например, кольцо, диск или сферу), на горизонтальный вращающийся диск, оно может начать двигаться, не покидая диск. Опишите различные виды движения в зависимости от управляющих параметров системы.» Слайд №12Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 13. Установка 5 10 15 0 20 Вид сбоку: Вид сверху: Источник питания Горизонтальный диск Штатив Двигатель Слайд №13 Желоб Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 14. Наблюдения Слайд №14 1 2 21 7 2 Для однородной сферы: 21 5 2 Для полой сферы: Силы и их направления Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 15. Параметры системы В ходе проведения опытов, было уместно изменять следующие начальные параметры системы: • Частоту вращения диска 𝝎 • Массу шариков 𝒎 (опыты проводились с различными видами шариков) • Относительную скорость 𝝑 (за счет изменения высоты падения шарика на диск) Слайд №15Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 16. Результаты 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 СилаКориолиса F,мH Относительная скорость V, м/сТаблица Слайд №16Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 17. Результаты Слайд №17 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 СилаКориолиса F,мH Угловая скорость ω, об/сТаблица Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 18. Выводы с экспериментов Для того, чтобы наблюдалась круговая траектория движения шарика необходимо равенство инерционных сил: 𝐹ц = 𝐹кор 𝑚𝜔2 𝑅 = 2mω𝜗в 𝜔𝑅 = 2𝜗в Слайд №18 𝝎 Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Силы и их направления
- 19. Демонстрация изменения направления кориолисовой силы инерции при изменении направления переносного вращения (вращение платформы) 1 2 3 4 О ω ω О𝐹к 𝐹к Слайд №19 Против часосовой стрелки По часовой стрелкой Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Цель работы: Исследовать действие силы Кориолиса экспериментальным путём Оборудование: • Лабораторный штатив • Электро-двигатель • Горизонтальный диск • Источник питания • Индикатор на диске Лабораторная работа
- 20. Демонстрация зависимости величины кориолисовой силы инерции от изменения частоты переносного вращения (вращение платформы) 1 2 3 4 Слайд №19 2 О ω1 𝐹1 О ω2 𝐹2 𝜔2> 𝜔1 𝐹сер2> 𝐹сер1 Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Лабораторная работа
- 21. Демонстрация зависимости величины кориолисовой силы инерции от относительной скорости 1 2 3 4 Слайд №19 3 О ω 𝐹1 h1 О ω 𝐹2 h2 h2>ℎ1 𝜗сер2> 𝜗сер1 𝐹сер2> 𝐹сер1 Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Лабораторная работа
- 22. Демонстрация зависимости величины кориолисовой силы инерции от массы шарики 1 2 3 4 Слайд №19 4 𝑚2> 𝑚1 𝐹сер2> 𝐹сер1 О ω 𝐹1 О ω 𝐹2 𝑚2𝑚1 Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция» Лабораторная работа
- 23. Перспективы использования в космонавтике Слайд №20 Кабина корабля 𝒈 𝝎 𝑹 Невесомость 𝑔 = 𝜔2 𝑅 = 9,81 м с 𝒉 𝑭к𝟐 𝑭к𝟑 𝑭к𝟏 𝐹к1< 𝐹к2< 𝐹к3 ℎ ≈ 𝑅 Разница 𝐹ц, какая действует на разные части тела 𝑚 = 80 кг 𝜗 = 0,5 м с 𝑅 = 4 м 𝐹кор = 2𝑚𝜗𝜔 = 125 Н Опыт NASA Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 24. Выводы по работе ✔ Описаны процессы движения тел относительно неинерциальных систем отсчета ✔ Выполнено исследовательскую работу по изучению силы Кориолиса ✔ Подтверждено экспериментальным путем теоретические сведения о движении тел под действием инерционных сил ✔ Предложенно лабораторную работу для физического практикума ✔ Выяснено перспективы и возможные области применения силы Кориолиса в сферах человеческой жизни Слайд №21Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 25. Используемые источники 1. Яблонський А.А., Никифорова В.М. «Курс теоретичної механіки», частина1, Статика, Кінематика , підручник для вузів М., вища школа,1977. 2. Яблонський А.А., . «Курс теоретичної механіки», частина 2, Динаміка, підручник для вузів М., вища школа,1977. 3. І.В. Савєльєв, «Курс загальної фізики», Т.1 – М. Наука, вид. Астрел 2002. – с.336 4. Р. Дике., Експеримент Єтвеша, «Техніка-молоді», 1963, №7, с.28-29 5. Интернет-ресурс: http://wikipedia.org/ 6. Интернет-ресурс : http://phys.bspu.by/ 7. Интернет-ресурс : http://geophys.geol.msu.ru/ Слайд №22Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 26. Спасибо за внимание! vk.com/daniel_burlaka facebook.com/daniel.burlaka.7 plus.google.com/+DanielBurlakapro danielburlaka@gmail.com Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 27. Таблица №1 Номер досліду Кутова швидкість обертання ω, об/с Відносна швидкість V, м/с Маса кульки m, г Сила Коріоліса F, мН 1 0,5 0,15 2,3 2,17 2 0,8 0,15 2,3 3,47 3 1 0,15 2,3 4,33 4 1,2 0,15 2,3 5,20 5 1,5 0,15 2,3 6,50 6 0,5 0,15 2,9 2,73 7 0,8 0,15 2,9 4,37 8 1 0,15 2,9 5,46 9 1,2 0,15 2,9 6,56 10 1,5 0,15 2,9 8,20Назад Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 28. Таблица №2 Номер досліду Кутова швидкість обертання ω, об/с Відносна швидкість V, м/с Маса кульки m, г Сила Коріоліса F, мН 1 1,2 0,10 2,3 3,47 2 1,2 0,15 2,3 5,20 3 1,2 0,20 2,3 6,93 4 1,2 0,25 2,3 8,67 5 1,2 0,30 2,3 10,40 6 1,2 0,10 9,5 14,32 7 1,2 0,15 9,5 21,48 8 1,2 0,20 9,5 28,64 9 1,2 0,25 9,5 35,80 10 1,2 0,30 9,5 42,96Назад Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 29. Опыт NASA Первоисточник: graybiel.brandeis.edu Траєкторія пальця Исследование последствий действия кориолисовой силы на космонавтов: Назад Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 30. Проявление силы Кориолиса 𝐹к = 𝐹к𝑚𝑎𝑥 ∙ sin 𝜑 = 2𝑚𝜗𝜔 ∙ sin 𝜑 Сила Кориолиса, какая действует на определенной широте: 𝛗 Назад Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
- 31. Силы, действующие на шар 𝝎 𝝎 𝜗ц𝜗від 𝜗пер 𝜗пер = 𝜔𝑟 𝑟 𝜗від = 𝜗пер + 𝜗ц Назад 𝐹к 𝐹ц 𝐹к𝐹ц 𝐹к 𝐹ц |𝐹ц| = |𝐹к| Бурлака Данил, «Научно-практическая конференция»
Editor's Notes
- Дорисовать спуск