Механическое измерение параметров абсолютного движения




Устройство в составе ИМС содержит жесткий круглый диск, который может вращаться вокруг оси, закрепленной на основании. На поверхности диска имеется измеритель (датчик) мгновенных значений касательного и нормального ускорений. На основании в определённой выделенной точке А (Рис.2) имеется прибор, считывающий и фиксирующий показания измерителя при прохождении измерителем считывающего прибора. На поверхности диска имеется источник сфокусированного света, направленного к основанию. На основании имеется фиксатор световой полоски, засвечиваемой лучом света от источника при вращении диска. На фиксаторе имеется контрольная полоска, которая соответствует неподвижному состоянию ИМС или которая засвечивалась бы излучением обладающих массой частиц. Контрольная полоска определяется инструментально. Устройство способно занимать любое положение в пространстве действиями наблюдателя на ИМС и автоматически, поворачиваться на 90 градусов из установившегося положения и фиксироваться в данном положении.

Порядок действий:

1.По программе характерных значений касательного и нормального ускорений для прямой круговой винтовой линии устройство занимает в пространстве положение, в котором ось вращения диска параллельна направлению вектора абсолютной скорости ИМС. При этом указанный вектор может иметь одно из двух противоположных истинное направление, а точки на поверхности диска могут перемещаться в пространстве по «правой» или по «левой» винтовым линиям. Механически данные линии равнозначны.

2.Чтобы определить истинное, одно из двух, направление вектора, включается источник света. Луч засветит полоску на фиксаторе, и направление от данной полоски к контрольной полоске будет истинным направлением вектора абсолютной скорости ИМС.

3.Чтобы измерить значение модуля вектора абсолютной скорости ИМС, устройство из установившегося положения в пространстве поворачивается на 90 градусов и фиксируется в данном положении. Ось вращения диска становится перпендикулярно направлению вектора абсолютной скорости ИМС. Структуры диска и измеритель в данном положении перемещаются в пространстве по циклоиде. Измеряются значения касательного и нормального ускорений в определенной точке А, и вычисляется по формулам к Рис.2. значение модуля абсолютной скорости ИМС (u).

 

Рис 2.

Где: v – линейная скорость вращения диска, u – абсолютная скорость ИМС, - абсолютная скорость точки А, - касательное ускорение точки А, - нормальное ускорение точки А.

На Рис.2 изображена окружность диска в соответствии с пунктом 3. Из Рис.2 выводятся расчетные формулы для вычисления модуля вектора абсолютной скорости ИМС, содержащей устройство.

;

 

Для читателей, не желающих разбираться в формулах Рис.2, приводится их назначение: скорость точки А (u’) при её движении по циклоиде (условия пункта 3) переменна, значит возникают ускорения, которые измеряются. Имея значение ускорений и скорости вращения диска (измерителя), по приведенным формулам можно вычислить значение модуля вектора абсол ютной скорости ИМС.

 

 

Рис 3.

 

Рис.3 иллюстрирует наличие переменных скорости и ускорений при движении измерителя в соответствии с пунктом 3 опыта с диском и Рис.2. Показана циклоида в качестве траектории движения измерителя за полный оборот диска с целью выявить характерные изменения векторов абсолютной скорости, касательного и нормального ускорений в обозначенных положениях. За одну половину оборота (положения 1, 2, 3, 4) измеритель проходит минимальное расстояние при характерном изменении скорости и ускорений. За вторую половину оборота (положения 4, 5, 6, 1) измеритель проходит существенно большее расстояние. Промежутки времени равны, так как вращение равномерное. Циклоида в качестве математической кривой – арка – не выявляет реальный характер изменений скорости и ускорений.

 

Измерение параметров абсолютного движения посредством света

 

Рис.4.

Устройство (рис.4) в составе ИМС содержит: И – источник сфокусированного света; Ф – фиксатор светового пятна, засвечиваемого лучом света от источника. Устройство способно занимать любое положение в пространстве действиями наблюдателя и автоматически, поворачиваться вокруг центральной оси на 90 и 180 градусов и фиксироваться в данных положениях. Плоскость фиксатора перпендикулярна направлению луча света.

Общепринятые обозначения: U- вектор абсолютной скорости ИМС; L- расстояние от источника до фиксатора; C- абсолютная скорость света; t- время хода луча от источника до фиксатора при изображенном на Рис.4 положении устройства; A’- положение пятна при условно неподвижной ИМС или при излучении обладающих массой частиц, которое определяется инструментально.

Порядок действий:

1.Включается источник, и устройство автоматически по программе засвечивания пятна в точке A’ устанавливается в положение в пространстве, в котором луч постоянно засвечивает пятно в точке A’. Это значит, что устройство расположено так, что направление луча параллельно вектору абсолютной скорости ИМС. На Рис. 4 данное положение не показано.

2.Чтобы определить истинное, одно из двух, направление вектора абсолютной скорости ИМС, устройство поворачивается на 90 градусов и фиксируется в этом положении. На Рис.4 обозначено сплошными линиями. Если луч засветит пятно в точке А, следовательно истинное направление вектора от точки A к точке A’, как показано на Рис.4. Если луч засветит пятно в точке, симметричной точке A относительно точки A’ (на Рис.4 не обозначена), следовательно истинное направление вектора противоположно обозначенному на Рис.4. Определено направление вектора абсолютной скорости ИМС.

3.Измеряется расстояние AA’ и определяется значение модуля вектора абсолютной скорости ИМС по формуле AA’/t. Для случая, когда значение модуля вектора мало и когда возникают трудности с определением расстояния AA’ и направления вектора, устройство поворачивается на 180 градусов и фиксируется в данном положении. На Рис.4 обозначено пунктирными линиями. Луч засветит пятно в точке B. Измеряется расстояние AB и определяется значение модуля вектора по формуле AB/2t и направление вектора от точки B к точке A.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-12-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: