В.В. Дубинин, В.В. Витушкин
2
фирмы National Instruments — модулей ввода-вывода сигналов и про-
граммной системы LabView версии 7.0.
Комплекс построен на основе принципа выявления и исследования
взаимосвязи между теоретическим описанием процесса (явления), ре-
зультатами его математического моделирования и экспериментальным
исследованием физических процессов, реализуемых в лабораторных
установках. Результаты экспериментов обрабатываются на ПЭВМ и
отображаются в реальном времени. Ниже приведено описание назна-
чения, возможностей и основных конструктивных особенностей лабо-
раторных установок.
Установка
«Качение тел по наклонной плоскости»
позволяет
экспериментально изучать кинематические параметры плоскопарал-
лельного движения по наклонной плоскости двух твердых тел с оди-
наковыми массой
m
и радиусом
r
, но с разными осевыми моментами
инерции
Cz
J
(рис. 1).
Рис. 1.
Схема установки «Качение тел по наклонной плоскости»
Оба тела начинают движение одновременно с одной и той же вы-
соты
h
1
и при условии равенства потерь механической энергии под-
нимаются на одинаковую высоту
h
2
. На рис. 1 для произвольного по-
ложения тела с текущими значениями координат его центра масс
x
C
и
h
, угловой скорости
и элементарного углового перемещения
d
в
плоскости движения показаны силы, действующие на тело: сила тя-
жести
,
P
нормальная реакция
,
N
сила трения скольжения
тр
F
и мо-
мент трения качения
M
к
. Каждое тело движется по двум токопрово-
дящим направляющим с углами наклона
и β. При этом одна из
направляющих каждого тела разделена на отдельные поперечные
сегменты, электрически соединенные между собой посредством ре-
зисторов. Таким образом, каждая пара направляющих представляет
собой реостат, подвижным контактом которого является катящееся
тело. Электрические сигналы с этих реостатов поступают в ПЭВМ и
обрабатываются в режиме реального времени. Это позволяет опреде-
