Способы измерения масс и сил

СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАСС И СИЛ [c.59]

Способы измерения масс и сил [c.59]

Теперь, когда найдены независимые способы измерения масс и ускорений, можно еще раз вернуться к опытам, описанным в 39, и найти количественные связи между инертными свойствами тел и ускорениями, которые тела могут приобретать под действием внешних сил. [c.126]

Зная способы измерения ускорения и силы, устанавливаем, что величины ускорений, получаемые разными материальными точками под действием одной и той же силы, различны. Свойство тел — материальных точек — по-разному реагировать на действие одной и той же силы называется инертностью. Мерой инертности материальной точки является ее масса т. Определим инертную массу, постулируя [c.71]

Вместе с тем, как уже сказано, размерность физической величины зависит и от выбора системы единиц. Так, например, плотность, которую мы определяем как отношение массы тела к его объему, в системе LMT имеет, очевидно, размерность L" M. Если же пользоваться системой единиц, в основу которой положены единицы длины, силы и времени, т. е. системой LFT, то размерность массы, а вместе с тем и плотности, будет зависеть от выбора способа измерения масс. Измеряя массу по отношению силы к сообщаемому этой силой ускорению, мы получим для массы размерность L FT , а для плотности — L FT . [c.25]

Так как для установления способа измерения массы тела используется тот же второй закон Ньютона (величина массы определяется одновременным измерением силы и ускорения), то второй закон Ньютона содержит, с одной стороны, утверждение, что ускорение пропорционально силе, а с другой, — определение массы тела как отношения силы, действующей на тело, к сообщаемому этой силой ускорению ). [c.99]

Нормативно-техническая документация регламентирует позу оператора при испытаниях, его массу и силу нажатия на инструмент, часть веса машины, воспринимаемого руками, а в некоторых случаях и силу обхвата рукояти рукой оператора. Применяют два способа контроля силы нажатия по показаниям малогабаритного динамометра, встраиваемого между рукоятью и рукой, и по разности показаний динамометрической площадки, на которой стоит оператор, до и во время нажатия на рукоять ручной машины [67]. В некоторых случаях при соблюдении определенных условий допускается использование механических имитаторов рук оператора, что приводит к более стабильным результатам измерений вибрации. [c.443]

При таком способе измерения массы сила выражается через единицы массы и единицы ускорения по формуле (1.2). [c.14]

Пользуясь способом измерения масс, сил и расстояний, можно экспериментально установить закон всемирного тяготения Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения двух материальных точек пропорциональна произведению масс этих точек, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена по прямой, соединяющей точки. Из эксперимента находится и коэффициент пропорциональности — гравитационная постоянная 7. Таким образом, сила гравитационного воздействия одной точки на другую равна [c.33]

Существует и второй способ измерения массы — взвешивание тел. Здесь сравнение массы тела с массой эталонов — гирь — производится путем сравнения сил притяжения тел к Земле. По существу измеряется не инертная масса, а другая величина — тяжелая масса. Однако равенство инертной и тяжелой масс (при одном и том же выборе единиц) в настоящее время экспериментально установлено с высокой степенью точности. [c.72]

Явление резонанса представляет собой один из наиболее удобных способов измерения частоты колебаний. Располагая набором резонаторов (колебательных систем с малым затуханием), частота которых заранее известна, можно определить частоту внешней силы. Частота эта совпадает с собственной частотой того из резонаторов, который наиболее сильно колеблется под действием внешней силы. Этот принцип используется, например, в язычковом частотомере,.который представляет собой набор упругих пластинок с массами на концах. Каждая пластинка является колебательной системой, собственная частота которой определяется массой и упругостью пластинки. Частоты собственных колебаний этих пластинок заранее известны. При колебаниях [c.607]

Значения величин, входящих в уравнение относительной интенсивности тепло- и массообмена, могут отклоняться от закономерности, представленной формулой (2-39), из-за погрешности измерений при проведении экспериментальных исследований. Ввиду тождественности полей потенциалов переноса массы и энергии способ вычисления средней за весь процесс движущей силы теплообмена и массообмена не должен оказывать влияния на соблюдение равенства (2-39). Более того, всегда найдется такое направление в объеме реактивного пространства, относительно которого распределение потенциалов переноса будет линейным, так как уравнение (2-39) содержит только начальные и конечные параметры состояния сред и ничем не связано с факторами, определяющими это направление, Тогда движущие силы можно вычислять как средние арифметические напоры [c.65]

Очевидно, что из соотношения (2.3) нет смысла определять единицу измерения ускорения (тогда бы пришлось пересмотреть всю кинематику). Значит, остается одно из двух либо определить из (2.3) единицу измерения массы, а единицу силы установить независимым способом (например, через деформацию эталонной пружины), либо из (2.3) определить единицу измерения силы, а единицу массы установить независимо (например, как масса эталонного тела). В соответствии с этими двумя подходами появляются два варианта систем единиц измерения всех механических величин. В настоящее время отдается предпочтение второму варианту (системы СГС, СИ). Произвольно устанавливается единица массы (грамм, килограмм) единица же измерения силы определяется из второго закона Ньютона. Из (2.3) следует, что сила будет равна единице, если а — 1 ед. и m = 1 ед. Тогда за единицу силы принимается такая сила, которая массе в одну единицу сообщает ускорение в одну единицу. Единица силы в системе СГС, называемая диной (дин), оп-ределяется так 1 дин — это сила, которая массе в 1 г сообщает ускорение в 1 см/с . Определение единицы силы в системе СИ будет такое за единицу силы в системе СИ — ньютон (Н) — принимается такая сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение в 1 м/с . [c.50]

Мах указывает, что нет точных способов измерения сил кро.ме как при помощи ускорений, которые они производят, и поэтому рассуждения предыдущего параграфа действительно образуют замкнутый круг. Он возражает также ньютонову определению, что масса пропорциональна произведению объема и плотности тела. Он предпочитает основываться на опыте, что два тела, которые действуют друг на друга, производят противоположно направленные ускорения, и отсюда определяет относительные величины масс как обратно пропорциональные этим ускорениям. Опыт показывает дальше, что если относительные массы двух тел определены их взаимодействием с третьей, то отношение остается одинаковым, какой бы ни была третья масса. Таким образом, если одно тело принять за единицу массы, массы всех других тел могут быть определены однозначно. [c.21]

Закон всемирного тяготения (11.4) не является целиком утверждением, поддающимся опытной проверке, так как мы не располагаем способом независимого измерения тяжелых масс тел. В законе всемирного тяготения содержится только утверждение, что силы тяготения обратно пропорциональны квадрату расстояния между телами (это утверждение может быть проверено на опыте — законы Кеплера являются его подтверждением). Кроме того, в нем содержится определение тяжелой массы тела. Это определение таково если мы измерим силу, с которой какое-либо тело А притягивается к телу В, а затем вместо тела В поместим другое тело С и измерим силу притяжения между Л и С, то отношение сил притяжения и будет определять отношение тяжелых масс тел В и С. Но это мы и делаем при взвешивании следовательно, взвешиванием мы определяем тяжелые массы тел. [c.315]

Основан на измерении динамического давления в опорах скольжения ротора встроенными в опоры датчиками давления, обработке сигналов датчиков, расчете и установке на ротор соответствующих корректирующих масс, обеспечивающих оптимальную траекторию движения цапф ротора и минимизацию динамических сил, передающихся на корпус через масляный клин опор. Уравновешивание ротора осуществляется на полностью собранной машине (механизме), и отличительными особенностями способа являются простота используемых средств измерения, высокая чувствительность, точность и возможность контроля степени уравновешивания ротора в процессе эксплуатации. [c.212]

Тенденция в создании роторных машин, у которых податливость опор соизмерима, а иногда даже больше, чем у ротора, приводит к попаданию резонансных режимов в диапазон рабочих скоростей вращения ротора. Для этих машин целесообразно применить способ диагностики, основанный на измерении колебаний корпусов, а не прогиба ротора, так как амплитуды колебания корпусов больше роторных по абсолютной величине и они доступнее для измерения. Резонансные скорости вращения системы ротор — корпус изменяются в зависимости от того, на каком расстоянии от плоскости центра. массы ротора сосредоточена неуравновешенная сила. При этом [c.204]

Практически полный объем испытаний включает определение спектра собственных частот (в выбранном диапазоне, поскольку реальная распределенная конструкция имеет бесконечный набор собственных частот), форм колебаний (иногда не для всех найденных частот), а также измерения, необходимые для определения декрементов и обобщенных масс наиболее важных в данной задаче собственных тонов. Дополнительным этапом является проверка соответствия конструкции допущению о линейности ее модели" определение зависимости собственных частот от амплитуды перемещений, или амплитуды перемещений от силы возбуждения. Для этой же цели определяют обобщенные параметры системы (для данного тона) различными способами, которые в идеальном случае должны дать идентичные результаты. [c.336]

Итак, мы определили силу и массу как величины, характеризующие взаимодействие тел и их инертные свойства нашли независимые способы их измерения. Это позволило установить две очень важные закономерности во-первых, связь между ускорениями и действующими силами a v>f во-вторых, связь между ускорением любого тела и его массой ас Мт. [c.127]

Для применения в воздухе метод буксировки непригоден по следующей причине исследуемая модель всегда значительно тяжелее вытесняемой ею массы воздуха, вследствие чего массовые силы, возникающие при случайных небольших возмущениях модели, настолько превышают силы, подлежащие измерению, что результаты измерения получаются очень неточными. Кроме того, случайные отклонения весов, измеряющих аэродинамические силы и движущихся в той же среде, что и модель, искажают результаты измерений значительно сильнее, чем при гидродинамических исследованиях, когда весы движутся в воздухе, а модель — в воде. Поэтому для аэродинамических исследований всегда применяется второй из указанных выше способов исследуемое [c.335]

Стохастическое возмущающее воздействие. Если на вход передающего звена подается стохастический сигнал, то на выходе из этого звена мы также имеем сигнал стохастического характера. Однако между этими сигналами имеется функциональная связь, определяемая динамическими свойствами звена. Располагая входными и выходными стохастическими сигналами некоторой системы, можно определить частотную характеристику этой системы с помощью измерения спектральной плотности. Преимущество этого способа заключается в том, что во многих случаях сигналы, возникающие при работе станка (силы резания), оказываются достаточными, чтобы произвести частотный анализ, так что исследования можно производить при работающем станке. Кроме того, вполне достаточно снимать сигналы в течение 10—15 с, чтобы записать всю информацию для частотного анализа на магнитную ленту. За это короткое время изменениями в системе можно пренебречь изменения происходят из-за перемещения масс вследствие движения подачи. [c.20]

После введения меры живой силы как произведения массы на квадрат скорости подробно обсуждаются природа и свойства живых сил, способы их измерения, приводится аналог теоремы об изменении кинетической энергии, который используется как метод регпения задач, но не объявляется в качестве возможного принципа механики. [c.144]

Чтобы удовлетворять требованиям повторяемости, однозначности и т. д., способы измерения должны отражать свойства измеряемых физических величин. Геометрическое сложение сил, действующих со стороны пружин, отражает векторный характер силы арифметическое сложение весов эталонов отражает свойство аддитивности масс, и т. д. Выбор того или иного способа измерения физической величины подсказывается опытом, и пригодность установленного способа измерения испытывается на опыте результаты измерений должны удовлетворять указанным выше требованиям. [c.16]

Например, второй закон Ньютона представляет собой утверждение, что произведение массы на ускорение равно действующей силе. Мы утверждаем, что, измерив какими-либо независимыми способами массу тела, его ускорение и действующую силу и перемножив числа, полученные в результате первых двух измерений, мы получим число, равное результату третьегр измерения. Но в таком виде это утверждение справедливо только при определенном выборе единиц измерений, например, если мы будем измерять массу в граммах, ускорение в см сек и силу в динах. Если же мы будем измерять массу в килограммах, а ускорение и силу — по-прежнему в см сек и динах, то равенство между произведением массы на ускорение и силой, конечно, нарушится, Следовательно, в этом случае на выбор единиц измерений накладываются какие-то более жесткие требования, чем в том случае, когда речь идет только о пропорциональности между физическими величинами. [c.27]

Измерение износа и трения. Выводы (ю результатам триботехнц-ческих испытаний основываются главным образом на измерении силы трения и величины износа. Ценность испытаний зависит от точности этих измерений. Измерение силы трения и износа - это самая ответственная часть испытания. Обычно время испытания мало в сравнении с ожидаемой длительное ью работы реальной трибосистемы в составе машины. Количество отделившегося материала (продуктов износа) и степень разрушений, как правило, малы в сравнении с массой и размером испытуемых образцов. При многих видах изнашивания нормальные измерения потери массы малоэффективны. Взвешивание до и после испьгганий - наиболее распространенный способ измерения износа, но часто это выполнить очень не просто. Так, если при изнашивании грубодисперсным абразипом точность, достигаемая на аналитических весах, вполне достаточна, то при нормальном окислительном износе обеспечить достаточную точность весьма непросто. [c.198]

Чрезвычайно разнообразны также и методы измерений. Простые измерительные линейки и сложные оптические приборы служат для измерения длины магнитоэлектрические, электромагнитные и тепловые приборы измеряют напряжение и силу тока манометры различных типов измеряют давление и т.д. Однако независимо от применяемого способа всякое измерение любой физической велшшны сводится к экспериментальному определению отношения данной величины к другой подобной, принятой за единицу. Так, например, измеряя длину стола, мы определяем отношение этой длины к длине другого тела, принятой нами за единицу длины (например, метровой линейки) взвешивая кусок хлеба, узнаем, во сколько раз его масса больше или меньше [c.13]

Измерить физическую величину (непосредственно прибором или косвенно, т.е. вычисляя по формуле, выражающей ее через другие физические величины) - значит установить, сколько единиц, принятых для ее измерения, она составляет. Поэтому физическая величина выражается именованным числом, у которого наименование обозначает единицу измерения. В физике оказывается достаточным произвольно выбрать единицы измерения для шести физических величин (основные). В Международной системе единиц (СИ), которой в соответствии с рекомендацией мы будем пользоваться, за оснорнме выбраны единицы длины - метр (1м), массы - килограмм (1кг), времени - секунда (1с), температуры - кельвин (1К), силы тока - ампер (1А), силы света - кандела (1кд). Единицы измерения остальных физических величин являются производными от основных и вытекают как. следствие из формул, связывающих эти величины с основными, Например, единица измерения скорости следует из определения величины скорости у = А5/А1 1 =1 ед.ск., если за время Лг=1с тело проходит путь / 5=1м. Соотношение, выражающее единицу физической величины через основные единицы, называется формулой размерности. Для скорости 1 ед.ск. = 1м/1с и формула размерности скорости имеет вид [У]=[ЩТ], где [Ь] и [Т] - символическое обозначение размерностей длины и времени. Подчеркнем, что определение физической величины должно указывать, как эту величину можно прямо или косвенно измерить (см. определение силы в 7, хотя в большинстве случаев возможный способ измерения физической величины виден из формулы, являющейся ее определением). [c.14]

Скорость тела, движущегося в вязкой среде. На тело, падающее в вязкой среде, действует сила сопротивления, равная —yv. Например, в опыте Милликена капля массой М, обладающая зарядом q, падает под действием силы тяжести Mg и электрического поля, напрян1енность которого равна Е. Капля быстро достигает конечной скорости Vg. Составьте и решите уравнение движения капли, из которого можно получить как функцию времени. (Указание. Ищите решение в виде v = А + и определите из уравнения значения а, Л и В, а также значения v при i = О и ( = оо.) Рассматривая предел при покажите, что конечная скорость равна = = (ij/M)t + gx, где т = 7H/y — время релаксации. Измерение конечной скорости в зависимости от напряженности электрического поля является удобным способом определения времени релаксации т и отсюда коэффициента затухания Y- В одном из подобных типичных опытов между двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии 0,7 см друг от друга, поддерживается разность потенциалов 840 В (при этом [c.234]

Так как измерения проводятся с некоторыми ошибками, то естественным подходом к определению ориентации является статистическая обработка измерений. Если на фиксированный момент времени приходится достаточное количество разнообразных измерений, то это позволяет определить ориентацию локальным способом, ничего не зная заранее о движении спутника около центра масс. Но обычно достаточное количество измерений рассредоточено по значительному интервалу времени. В этом случае ориентацию можно определить лишь интегральным способом, используя всю сумму информации для построения какой-то модели движения. В связи с этим велика роль моделей движения спутника около центра масс. В качестве такой модели можно брать невозмущенное движение, дифференциальные уравнения движения и т. п. Алгоритмы статистической обработки информации обычно являются итерационными. Поэтому большую роль играют методы получения нулевого приближения к движению спутника. Это нулевое приближение обычно получается из той же информации, которая в дальнейшем участвует в статистической обработке. Параллельно с определением ориентации возможно определение моментов сил, действующих на спутник. Разработке методов определения ориентации и определению ориентации ряда советских искусственных спутников посвящены работы В. В. Белецкого (1961, 1965, 1967), В. Н. Боровенко (1967), Ю. В. Зонова (1961), В. В. Голубкова (1967), Г. Н. Крылова (1962), Э. К. Лавровского (1967), С. И. Трушина (1967), И. Г. Хацкевича (1967) и другие, среди которых отметим работы, посвященные определению некоторых параметров вращения и ориентации спутников по оптическим наблюдениям за изменением их яркости (В. М. Григоревский, 1961, 1963). [c.295]

Т. — од1[0 пз важнейших явлений природы, причем роль его возрастает при переходе к объектам большего масштаба. Гравитационная сила, действую-и ан между двумя )лектронами, ничтожна — она примерно в 5 раз меньше силы их электростатич. отталкивания. Гравитационные силы между обычными макроскопич. телал и (скажем, с массами порядка килограммов) также довольно малы, хотя и М(.1гут быть измерены в лабораторных условиях. Между тем гравитационное взаимодействие таких тел с Землей (земное Т.) велико и играет важную роль в техш[ке. Точные измерения гравитационного поля Земли дают сведения о распределении масс в земной коре и служат одним из способов разведки полезных ископаемых (см. Гравиметрия). Что касается астрономич. объектов, то для их движения гравитационные силы играют определяющую роль. Электростатические же, напр., силы в таких масштабах, как правило, ничтожны. Это объясняется тем, что существуют электрич. заряды обоих знаков и тела макроскопич. размеров в целом практически электронейтральны. Масса же, играющая роль гравитационного заряда, всегда положительна. [c.216]

Схематически Э. о. можпо оиисать след, образом. Катушка большого диаметра с намотанной на пей проволокой приводилась во вращение, а затем резко останавливалась. При этом свободные заряды в проволоке ио инерции еще продолжали свое движение вдоль проволоки, создавая тем самым электрич. ток. Концы проволоки были соединены с чувствит. гальванометром, к-рый и фиксировал этот ток. Направление тока позволило сделать заключение о том, что он создается отрицательно заряженными частицами. Сила тока определяется величиной зарядов и их инерцией (т. е. массой частиц — поситслой зарядов), поэтому из показаний гальванометра можно получить непосредственно сведения об отношении заряда к массе, к-рое, как оказалось, в точности совнадает со значением этого отношения для электронов, измеренного др. способами. Так было показано, что в металлах имеются свободные электроны. Этим и обусловливается высокая электропроводность металлов. При ироведении опытов были приняты во внимание и исключены все возможные нежелательные побочные эффекты. [c.457]

Измерение сил при ударе представляет большие трудности и в лабораторнз ю практику еще не вошло. В отдельных исследованиях применялись следующие способы а) кинематический — двукратное дифе-ренцирование кривой, изображающей путь бабы в функции от времени полученное ускорение (отрицательное), умноженное на массу бабы, дает силу удара б) динамометр и-ческий — применение упругих динамометров (две прижимаемые друг к другу линвы, дающие кольца Ньютона, диаметр которых зависит от давления, или пьевокварцевая пластинка, заряд к-рой пропорционален силе) [c.289]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...