Koji su načini mjerenja sile. Kontrola kvalitete čvrstoće. Tema: Međudjelovanje tijela

Koji su načini mjerenja sile. Kontrola kvalitete čvrstoće. Tema: Međudjelovanje tijela

17.03.2024
  • A. LABORATORIJSKO MJERENJE POVRŠINSKE NAPETOSTI NA GRANICI TEKUĆINE METODOM BROJANJA KAPLJICA
  • Analiza tržišnih prilika poduzeća i izbor ciljnih tržišta (mjerenje i predviđanje potražnje, segmentacija tržišta, izbor ciljnih segmenata, pozicioniranje proizvoda).
  • Pitanje 1. Produktivnost i učinkovitost rada: suština, mjerenje
  • Za mjerenje sila koriste se različiti fizikalni učinci, koji se karakteriziraju određenim odnosom između sile i druge veličine, na primjer, deformacija (relativna ili apsolutna), tlak, piezoelektricitet, magnetostrikcija itd. Najčešća metoda za mjerenje sile je korištenje elastične deformacije opružnih elemenata (na primjer, opružna vaga). U granicama Hookeovog zakona postoji proporcionalan odnos između sile F i deformacije ε ili D l: F~e~D l.

    Deformacija se najčešće mjeri pomoću gore opisanih električnih, optičkih ili mehaničkih metoda.

    Ovisno o odabranoj metodi i rasponu mjerenja, deformabilni osjetni element (osjećajna deformacija) je dizajniran na takav način da se deformacija reproducira u obliku napetosti ili kompresije, tj. kao promjena početne dužine (baze). Elastični element zajedno s elementima pričvršćenim na njega koji obavljaju transformacijske funkcije (mehaničke, električne itd.), zaštitnim kućištem itd. tvori pretvarač sile (dinamometar). Unatoč različitim zahtjevima glede nazivnog opterećenja, svojstava zbog tehnike mjerenja i drugih razloga, svi elastični elementi mogu se svesti na relativno mali broj osnovnih tipova.

    Mehanički dinamometri prvenstveno se koristi za pojedinačna mjerenja u posebno teškim radnim uvjetima, kao i tamo gdje je relativno niska točnost prihvatljiva. Međutim, upotreba osjetljivih mjernih instrumenata (mikrometar, mikroskop) za mjerenje deformacija omogućuje korištenje mehaničkih dinamometra za postizanje dobre točnosti.

    U drugim dinamometrima promjena duljine elastičnog elementa pretvara se u kretanje po skali svjetlosne kazaljke koju skrene rotirajuće zrcalo pričvršćeno na elastični element (Martensov uređaj). Kvalificiranim servisom i uzimajući u obzir mnoge obveze povezane s tehnikom mjerenja, mogu se postići vrlo točni rezultati. Zbog niza poteškoća, ovi se instrumenti koriste gotovo isključivo za ispitivanje i umjeravanje.

    Hidraulički dinamometri Može se koristiti za mjerenja umjerene točnosti u teškim radnim uvjetima. Kao pokazne instrumente koriste tlakomjere s Bourdonovom cijevi. Obično se montiraju izravno na dinamometar; ako je potrebno, mogu se spojiti s dinamometrom kapilarnom cijevi dugom nekoliko metara. Takvi mjerni uređaji omogućuju spajanje uređaja za snimanje.



    Električni dinamometri. Nagli razvoj elektrotehnike i elektronike doveo je do raširene uporabe električnih metoda za mjerenje mehaničkih veličina, posebice sile. Isprva su mehanički pretvarači deformacije u mehaničkim dinamometrima zamijenjeni električnim (na primjer, mehanički pretvarači pomaka induktivnim). S razvojem mjerača naprezanja otvorile su se nove mogućnosti. Međutim, bez obzira na to, druge metode električnog mjerenja su poboljšane i razvijene su nove metode mjerenja.

    Na izbor Točnost mjerenja je od velike važnosti.

    1.2.1 Električni dinamometri za mjerenje naprezanja.

    Među dinamometrima najveću važnost imaju dinamometri za mjerenje naprezanja. Mjerno područje ovih dinamometra neobično je široko - postoje dinamometri s nazivnim silama od 5 N do više od 10 MN. visoka točnost mjerenja. greška je 0,03% pa ​​čak i 0,01%.



    Dizajn, glavne vrste. U svom najjednostavnijem obliku, elastični osjetljivi element dinamometra je šipka opterećena duž osi. Osjetljivi elementi ove vrste koriste se za mjerenja u rasponu od 10 kN do 5 MN. Prilikom opterećenja štap se steže, a njegov promjer se istovremeno povećava u skladu s Poissonovim omjerom. Mjeri za mjerenje naprezanja zalijepljeni na šipku u području jednolikog polja sila uključeni su u krug Wheatstoneovog mosta tako da se u njegova dva suprotna kraka nalaze mjerači naprezanja čije su rešetke usmjerene duž osi šipke ili okomito na nju.

    Osim mjerača naprezanja, krug Wheatstoneovog mosta uključuje dodatne elemente kruga koji služe za kompenzaciju raznih učinaka ovisnih o temperaturi, kao što su nestabilnost nule, promjene modula elastičnosti i toplinskog širenja materijala osjetnog elementa, promjene osjetljivosti mjerač naprezanja i linearizacija karakteristike dinamometra.

    Izlazni napon proporcionalan je relativnoj deformaciji, a potonja je, u skladu s Hookeovim zakonom, proporcionalna opterećenju štapa.


    Za proširenje mjernog područja na 1 - 20 MN radi bolje raspodjele naprezanja, elastični element se često izrađuje u obliku cijevi, a na njegovu unutarnju i vanjsku površinu lijepe se mjerači naprezanja.

    Na slici 1 prikazani su neki tipovi elastičnih elemenata za dinamometre s mjeračima naprezanja.

    Za mjerenje sila u manjem rasponu (do približno 5 N) i povećanje očitanja koriste se senzorski elementi koji koriste deformacije savijanja umjesto uzdužnih deformacija.

    Metode za kontrolu kvaliteta čvrstoće imaju dugu povijest. Prve mehaničke naprave namijenjene mjerenju ljudske snage nastale su još u 18. stoljeću.

    Pri praćenju kvaliteta čvrstoće obično se uzimaju u obzir tri skupine pokazatelja.

    • 1. Osnovni: a) trenutne vrijednosti sile u bilo kojem trenutku kretanja (osobito maksimalne sile); b) prosječna čvrstoća.
    • 2. Integral, kao što je impuls sile.
    • 3. Diferencijal, na primjer, gradijent sile.

    Maksimalna čvrstoća vrlo vizualno, ali u brzim pokretima relativno slabo karakterizira njihov konačni rezultat (primjerice, korelacija maksimalne sile odbijanja i visine skoka može biti blizu nule). Prema zakonima mehanike, konačni učinak sile, posebice sile koja se postiže promjenom brzine tijela, određen je impulsom sile. Ako je sila konstantna, onda puls- umnožak je sile i trajanja njezina djelovanja (Sj =F At). U drugim uvjetima, na primjer, tijekom međudjelovanja udara, proračuni impulsa sile provode se integracijom, zbog čega se indikator naziva integralnim.

    Dakle, najinformativniji impuls sile je kada se kontroliraju udarni pokreti (u boksu, udaranje lopte, itd.).

    Prosječna snaga- ovo je uvjetni pokazatelj jednak kvocijentu dijeljenja impulsa sile s vremenom njezina djelovanja. Uvođenje prosječne sile ekvivalentno je pretpostavci da je za isto vrijeme na tijelo djelovala konstantna sila (jednaka prosjeku).

    Diferencijalni pokazatelji dobivaju se kao rezultat primjene matematičke operacije diferenciranja. Oni pokazuju koliko se brzo mijenjaju trenutne veličine sile.

    Postoje dva načina za registraciju kvalitete snage:

    • 1) bez mjerne opreme (u ovom slučaju procjena razine spremnosti snage provodi se na temelju maksimalne težine koju je sportaš sposoban podići ili zadržati);
    • 2) pomoću mjernih uređaja - dinamometra ili dinamografa.

    Svi mjerni postupci provode se uz obvezno poštivanje općih mjeriteljskih zahtjeva za praćenje tjelesne sposobnosti. Također je potrebno strogo poštivati ​​posebne zahtjeve za mjerenje kvalitete čvrstoće:

    • 1) odrediti i standardizirati u ponovljenim pokušajima položaj tijela (zgloba) u kojem se provodi mjerenje;
    • 2) uzeti u obzir duljinu segmenata tijela pri mjerenju momenata sile;
    • 3) uzeti u obzir smjer vektora sile.

    Mjerenje maksimalne sile. Koncept "maksimalne sile" koristi se za karakterizaciju, prvo, apsolutne sile, koja djeluje bez obzira na vrijeme, i, drugo, sile čije je trajanje ograničeno uvjetima kretanja. Na primjer, vertikalna komponenta maksimalne sile odgurivanja u pokretu koji simulira trkački korak je 4000 N; stvarna vertikalna sila odgurivanja u hodanju je 700 N (približno 10 N/kg mase sportaša), u trčanju - 2000 N (ili oko 30 N/kg).

    Maksimalna čvrstoća mjeri se u specifičnim i nespecifičnim testovima.

    U prvom slučaju, pokazatelji snage bilježe se u natjecateljskoj vježbi ili njoj bliskoj vježbi u strukturi motoričkih kvaliteta.

    U drugom slučaju najčešće se koristi stalak za mjerenje snage na kojem se mjeri snaga gotovo svih mišićnih skupina u standardnim zadacima (najčešće u fleksiji i ekstenziji segmenata tijela).

    Ovisno o metodi registracije, rezultat mjerenja je:

    • 1) najveća statička sila;
    • 2) maksimalna dinamička sila.

    Pri mjerenju sile u jednozglobnim gibanjima zapravo se bilježi njezin moment čija vrijednost ovisi o duljini kraka sile i veličini djelovane sile (modulu sile). Stoga je točnost rezultata mjerenja to veća što je tijelo (ili zglob) sportaša čvršće i standardnije fiksirano tijekom mjerenja. Čak i male promjene u držanju tijekom ponovljenih pokušaja mogu napraviti značajnu razliku u izvedbi snage. Budući da se u pokretima fleksije i ekstenzije ne bilježi sila, već njen moment, tada u strogom smislu rezultate mjerenja treba prikazati ne u njutnima (N) ili kilogramima sile (kgf), već u njutonometrima (Nm ) ili kilogrammetri (kgm).

    Pokazatelji snage zabilježeni tijekom mjerenja nazivaju se apsolutni; Relativni pokazatelji (omjer apsolutne snage i tjelesne težine) određuju se izračunom. Pri analizi relativnih pokazatelja potrebno je uzeti u obzir da je općenito odnos "sila-masa" opisan jednadžbom:

    Gdje: F- čvrstoća (rezultat ispitivanja čvrstoće); W- tjelesna težina; A - konstanta.

    Mjerenje gradijenata sile. Diferencijalni pokazatelji snage (ili gradijenti) karakteriziraju stupanj razvoja eksplozivne snage sportaša. Određivanje njihove vrijednosti povezano je s mjerenjem vremena za postizanje maksimalne sile ili nekih fiksnih vrijednosti (0,5Fmax, itd.). Najčešće se to radi pomoću tenzidinamičkih uređaja koji omogućuju dobivanje dinamike sile. Analiza gradijenata snage omogućuje nam utvrđivanje razloga razlika u natjecateljskim pokretima kod sportaša s istom razinom apsolutne snage.


    putem akcelerometra; mjerenje amplitude i frekvencije vibracija

    2. Usporedba nepoznate sile sa silom teže P = mg: izravno opterećenje standardnim utezima;

    kroz hidraulički prijenos i standardne težine;

    preko poluga i standardnih utega;

    preko poluga i njihala

    3. Mjerenje elastične deformacije

    tijelo u interakciji s nepoznatim

    određenom silom F= c |; kroz senzore naprezanja; preko senzora pomaka 4. Usporedba nepoznate sile sa silom međudjelovanja struje s magnetskim poljem. F= / B I sin a pomoću elektrodinamičkog pobudnika snage. Mjerenje varijabilne harmonijske sile određivanjem amplitude i frekvencije titranja tijela poznate mase može se provesti s velikom točnošću. Masa se može mjeriti s greškom koja ne prelazi nekoliko tisućinki postotka. Frekvencija osciliranja može se izmjeriti s istom točnošću. Amplituda oscilacija tijela s poznatom masom može se izmjeriti s pogreškom koja ne prelazi nekoliko desetinki postotka, što će, u biti, odrediti pogrešku u mjerenju sile navedenom metodom.

    Koristi se metoda mjerenja sile usporedbom nepoznate sile sa silom teže

    koriste se za precizna mjerenja i reprodukciju statičkih i kvazistatičkih sila.

    Metoda izravnog učitavanja koristi se za izradu državnih primarnih standarda jedinice sile, reproducirajući je s najvećom točnošću.

    Metoda usporedbe nepoznate sile sa silom gravitacije pomoću poluga i standardnih utega koristi se za stvaranje drugorazrednih standardnih sredstava za mjerenje sile, osiguravajući njezino mjerenje s pogreškom koja ne prelazi 0,2% izmjerene vrijednosti, kao i u snazi metara ispitnih strojeva, osiguravajući mjerenje sile s pogreškom, koja ne prelazi 1% izmjerene sile u rasponu od 0,04 - 1 od gornje granice mjerača sile.

    Metoda usporedbe nepoznate sile sa silom teže preko hidrauličkog prijenosa i standardnih utega također se koristi u drugorazrednim etalonskim sredstvima za mjerenje sile iu mjeračima sile kod ispitnih strojeva. Za korištenje

    Da bi se omogućilo trenje u hidrauličkom prijenosu, koristi se par klip-cilindar, u kojem se jedan od elemenata okreće u odnosu na drugi.

    Metoda usporedbe nepoznate sile sa silom gravitacije pomoću poluga i njihala koristi se u mjeračima sile ispitnih strojeva.

    Svi alati za mjerenje sile temeljeni na metodama usporedbe nepoznate sile sa silom gravitacije obično su stacionarne instalacije. Proces uspoređivanja sila u ovim instalacijama je mehaniziran.

    Mjerenje sile mjerenjem elastične deformacije tijela u interakciji s nepoznatom silom najčešća je metoda koja se koristi u stacionarnim i prijenosnim primjenama za mjerenje statičkih i vremenski promjenjivih sila. Ova se metoda koristi u uzornim dinamometrima prve kategorije, koji osiguravaju prijenos jedinice sile iz državnog standarda u uzorna sredstva druge kategorije s pogreškom koja ne prelazi 0,1% izmjerene sile. Osim toga, ova se metoda koristi u radnim alatima za mjerenje statičkih i vremenski promjenjivih sila.

    Metoda omogućuje stvaranje stacionarnih i prijenosnih sredstava za mjerenje vlačnih i tlačnih sila - dinamometra, koji sadrže elastični element opremljen hvataljkama ili nosačima za njegovo uključivanje u pogonski lanac. Reakcijska sila nastaje u elastičnom elementu, suprotstavljajući se izmjerenoj sili. Elastični element može biti električki neaktivan ili električki aktivan, tj. također je osjetljiv element.

    Elastični, električki neaktivni element obavlja čisto mehaničke funkcije. Rezultirajuća deformacija elastičnog elementa percipira se osjetljivim elementom, koji može biti senzor deformacije ili

    senzor pomaka koji ga pretvara u izlaznu vrijednost.

    Elastični, električno aktivni element reagira na polje mehaničkog naprezanja ili deformacije stvorene izmjerenom silom mijenjajući svoje električne ili magnetske karakteristike. Elastični, električki aktivni elementi uključuju, na primjer, piezoelektrične i magnetoanizotropne.

    Da bi se postigla optimalna mjeriteljska učinkovitost dinamometra, mora se slijediti nekoliko načela.

    Načelo strukturalnog integriteta. Izmjerena sila mora se prenositi u dinamometru kroz kontinuirani medij od jednog materijala. Povreda kontinuiteta strukture elastičnog elementa uzrokuje trenje između spojnih elemenata. Ovo trenje unosi pogreške u mjerenju sile koje mogu biti značajne.

    Načelo integracije.Što je dinamometar točniji, to je osjetljivi element bolje raspoređen po presjeku elastičnog elementa. U tu svrhu koristi se usrednjavanje - integracija naprezanja ili deformacije elastičnog elementa, koja se može okarakterizirati kao imaginarna ili stvarna.

    Uz imaginarnu integraciju, cjelokupno polje naprezanja ili deformacija, a time i izmjerena sila, prosuđuje se stanjem u jednoj točki ovog polja. U ovom slučaju pretpostavlja se da unutar ograničenog područja elastičnog elementa postoji određeno mehaničko polje koje ne ovisi o točki primjene sile. To omogućuje korištenje jednog osjetnog elementa. Projektna rješenja koja osiguravaju imaginarnu integraciju uklanjaju dijelove elastičnog elementa koji primaju silu iz područja gdje se nalazi osjetljivi element, ograničavajući područje mogućih točaka primjene sile.

    Slanje vašeg dobrog rada u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

    Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

    Objavljeno na http://www.Allbest.ru/

    Uvod

    1. Opće informacije o izmjerenoj vrijednosti

    2. Pregled metoda mjerenja

    3. Opis induktivnog pretvarača

    3.1 Pogreške induktivnih pretvarača

    3.2 Mjerni krugovi induktivnih pretvarača

    4. Izračun glavnih parametara pretvarača

    5. Proračun mosnog kruga

    6. Određivanje pogreške induktivnog pretvarača

    Zaključak

    Reference

    Uvod

    Mjerni pretvornici su tehnički uređaji koji pretvaraju veličine i tvore kanal za prijenos mjernih informacija. Kada se opisuje princip rada mjernog uređaja koji uključuje sekvencijalni niz mjernih pretvarača, često se prikazuje u obliku funkcionalnog blok dijagrama (mjernog kruga), koji odražava funkcije njegovih pojedinih dijelova u obliku simboličkih blokova. međusobno povezani.

    Glavne karakteristike mjernog pretvornika su funkcija pretvorbe, osjetljivost i pogreška.

    Mjerne pretvarače možemo podijeliti u tri klase: proporcionalne, funkcionalne i pogonske.

    Proporcionalni su dizajnirani da reproduciraju ulazni signal u izlaznom signalu na sličan način. Drugi su za izračunavanje neke funkcije ulaznog signala; treći - za dobivanje izlaznog signala koji je rješenje neke diferencijalne jednadžbe. Radni pretvarači su inercijalni, jer vrijednost njihovog izlaznog signala u bilo kojem trenutku ne ovisi samo o vrijednosti ulaznog signala u isto vrijeme. Ali i na njegovim vrijednostima u prethodnim vremenskim točkama.

    Pri projektiranju specijaliziranog nestandardnog mjerila treba voditi računa o bitnim organizacijskim i tehničkim oblicima kontrole, opsegu proizvodnje, karakteristikama objekata koji se mjere, potrebnoj točnosti mjerenja i drugim tehničko-ekonomskim čimbenicima.

    U našem slučaju projektiran je samo pretvarač i stoga se neki od ovih čimbenika mogu zanemariti. Bitna nam je samo potrebna točnost mjerenja zadanog parametra. Svaki mjerni zadatak počinje odabirom primarnog pretvarača - "senzora" koji je sposoban pretvoriti početne informacije (bilo koju vrstu deformacije, kinematički parametar kretanja, promjene temperature itd.) u signal koji je predmet naknadnog proučavanja. Primarni pretvarač je početna karika mjernog sustava. Pretvarač u ovom radu je induktivni pretvarač.

    1 . Generalinteligencijaokomjerljivveličina

    Sila je vektorska fizikalna veličina, koja je mjera intenziteta utjecaja drugih tijela, kao i polja, na određeno tijelo. Sila koja djeluje na masivno tijelo uzrokuje promjenu njegove brzine ili pojavu deformacija i naprezanja u njemu.

    Silu kao vektorsku veličinu karakteriziraju veličina, smjer i točka primjene sile. Također se koristi pojam linije djelovanja sile, koja označava ravnu liniju koja prolazi kroz točku primjene sile, duž koje je sila usmjerena.

    SI jedinica za silu je newton (N). Newton je sila koja masi od 1 kg daje akceleraciju od 1 m/s 2 u smjeru djelovanja te sile.

    U tehničkim mjerenjima dopuštene jedinice sile su:

    · 1 kgf (kilogram-sila) = 9,81 N;

    · 1 tf (tona-sila) = 9,81 x 103 N.

    Čvrstoća se mjeri dinamometrima, mjernim strojevima i prešama, kao i opterećenjem teretima i utezima.

    Dinamometri su uređaji koji mjere elastičnu silu.

    Postoje tri vrste dinamometra:

    · DP - opruga,

    · DG - hidraulički,

    · DE - električni.

    Prema načinu bilježenja izmjerenih sila, dinamometri se dijele na:

    · usmjeravanje - koristi se uglavnom za mjerenje statičkih sila koje nastaju u strukturama instaliranim na postoljima kada se na njih primjenjuju vanjske sile i za mjerenje vučne sile tijekom glatkog kretanja proizvoda;

    · za određivanje vučne sile parnih lokomotiva i traktora najčešće se koriste dinamometri za brojanje i pisanje koji bilježe promjenljive sile, budući da zbog jakog potresanja i neizbježnih trzaja pri ubrzanju njihovog kretanja, kao i neravnomjernog opterećenja proizvoda, dolazi do stvaranja promjenljivih sila. .

    Najčešći su opružni i pokazni dinamometri opće namjene.

    Glavni parametri i dimenzije opružnih dinamometra opće namjene s uređajem za očitavanje ljestvice, namijenjenih za mjerenje statičkih vlačnih sila, utvrđeni su GOST 13837.

    Granice mjerenja i pogreška dinamometra moraju se odrediti na jedan od dva načina:

    · izračunati

    · prema tablicama OST 1 00380.

    Radni mjerni instrumenti koji se koriste u sustavima za mjerenje sile dati su u OST 1 00380.

    Postoje različite vrste sila: gravitacijske, elektromagnetske, reaktivne, nuklearne, slabe interakcije, inercijske sile, sile trenja i druge. Sile se moraju mjeriti u širokom rasponu - od 10 -12 N (Van der Waalsove sile) do 10 N (udarne, vučne sile). Malim silama se bavimo u znanstvenim istraživanjima, pri ispitivanju preciznih senzora sile u sustavima upravljanja itd. Sile od 1N do 1MN tipične su za ispitivanje opreme i pri određivanju sila u vozilima, kotrljajućim strojevima itd. U nekim područjima strojarstva, valjanja čelika i zrakoplovnog inženjerstva potrebno je mjeriti sile do 50-100 MN. Pogreške u mjerenju sila i momenata pri tehničkim mjerenjima iznose 1--2%. Mjerenje sile svodi se na mjerenje fizikalnih veličina kao što su tlak, ubrzanje, masa, čija pogreška mjerenja u mnogim slučajevima ne bi trebala prelaziti 0,001%.

    2 . Pregledmetodemjerljivkoličinama

    U suvremenoj tehnologiji široko se koriste mjerenja neelektričnih veličina (temperatura, tlak, sila itd.) električnim metodama. U većini slučajeva takva se mjerenja svode na to da se neelektrična veličina pretvara u o njoj zavisnu električnu veličinu (primjerice otpor, struja, napon, induktivitet, kapacitet itd.), čijim je mjerenjem moguće za određivanje željene neelektrične veličine.

    Uređaj koji neelektričnu veličinu pretvara u električnu naziva se senzor. Senzori se dijele u dvije glavne skupine: parametarski i generatorski. Kod parametarskih senzora neka neelektrična veličina uzrokuje promjenu bilo kojeg električnog ili magnetskog parametra: otpora, induktiviteta, kapaciteta, magnetske permeabilnosti itd. Ovisno o principu rada ovi senzori se dijele na otporne, induktivne, kapacitivne itd.

    Uređaji za mjerenje raznih neelektričnih veličina električnim metodama naširoko se koriste u ep. i dizel lokomotive. Takvi uređaji se sastoje od senzora, neke vrste električnog mjernog uređaja (galvanometar, milivoltmetar, miliampermetar, omjerometar itd.) i međukarike koja može uključivati ​​električni most, pojačalo, ispravljač, stabilizator itd.

    Promjena sile metodom uravnoteženja

    Metoda se temelji na uravnoteženju izmjerene sile sa silom koju stvara inverzni elektromehanički pretvarač, najčešće magnetoelektrični, kao i reakcijskom silom koja nastaje u dinamičkom sustavu. Takve sile uključuju centripetalnu silu, silu inercije tijekom oscilirajućeg gibanja i žiroskopski moment.

    Obećavajući način za stvaranje visoko preciznih instrumenata za mjerenje velikih sila (od 105 N i više) je uporaba elektrodinamičkih inverznih pretvarača sile sa supravodljivim namotima, koji omogućuju reprodukciju sila do 107-108 N s pogreškom od 0,02 -0,05%.

    Žiroskopska metoda mjerenja sila temelji se na mjerenju kutne brzine precesije okvira žiroskopa, koja nastaje pod utjecajem žiroskopskog momenta koji uravnotežuje mjereni moment ili moment stvoren mjerenom silom. Ova je metoda našla primjenu u tehnologiji vaganja.

    Sila reakcije jednoznačno je određena geometrijom sustava, masama klinova i frekvencijom njihove rotacije. Dakle, uz konstantne parametre mjernog uređaja, izmjerena sila Fx određena je brzinom vrtnje motora.

    Metoda sile

    Temelji se na ovisnosti sile ili momenta sile koju razvija neelastični ili elastični osjetni element o primijenjenom tlaku. Pomoću ove metode izrađuju se dvije vrste instrumenata i senzora tlaka:

    Senzori sile izravne pretvorbe, kod kojih se sila koju razvija osjetni element pretvara pomoću električnog pretvarača u električnu veličinu

    Uređaji i senzori s kompenzacijom sile, kod kojih je sila koju razvija osjetni element uravnotežena silom koju stvara kompenzacijski element. Ovisno o vrsti kompenzacijskog uređaja, izlazni signal može biti strujni, linearni ili kutni pomak.

    Mjerenje sile, mehaničkog naprezanja

    Senzori sile mogu se podijeliti u dvije klase: kvantitativne i kvalitativne.

    Kvantitativni senzori mjere silu i predstavljaju njezinu vrijednost u električnim jedinicama. Primjeri takvih senzora su mjerne ćelije i mjerači naprezanja.

    Senzori kvalitete su uređaji s pragom čija funkcija nije kvantificirati vrijednost sile, već otkriti da je određena razina primijenjene sile prekoračena. To jest, u prvom slučaju govorimo o mjerenju, au drugom slučaju - o kontroli sile ili mehaničkog naprezanja. Primjeri takvih uređaja su, na primjer, mjerači naprezanja i računalne tipkovnice. Visokokvalitetni senzori često se koriste za otkrivanje kretanja i položaja objekata.

    Metode mjerenja sile mogu se podijeliti u sljedeće skupine:

    * uravnoteženje nepoznate sile sa silom gravitacije tijela poznate mase;

    * mjerenje ubrzanja tijela poznate mase na koje djeluje sila;

    * balansiranje nepoznate sile s elektromagnetskom silom;

    * pretvaranje sile u tlak tekućine i mjerenje tog tlaka;

    * mjerenje deformacije elastičnog elementa sustava uzrokovane nepoznatom silom.

    Većina senzora ne pretvara izravno silu u električni signal. To obično zahtijeva nekoliko međukoraka. Stoga su senzori sile u pravilu kompozitni uređaji. Na primjer, senzor sile često je kombinacija pretvarača sile u pomak i detektora položaja (pomaka). Principi konstruiranja vaga svode se na mjerenje snage. Primijenjena sila djeluje na primarni pretvornik (senzor), koji se sastoji od elastičnog elementa i pretvornika naprezanja, mehanički povezanih s elastičnim elementom i pretvarajući tu deformaciju u električni signal.

    Trenutno se u tehnologiji vaganja koriste sljedeće vrste pretvarača:

    1. Reostatski pretvarači. Njihov rad temelji se na promjeni otpora reostata, čiji se motor kreće pod utjecajem sile.

    2. Pretvornici žica-žica (otpornost na naprezanje). Njihov se rad temelji na promjeni otpora žice kako se ona deformira.

    4. Induktivni pretvarači. Promjena induktiviteta pretvarača zbog promjene položaja jednog od njegovih dijelova pod utjecajem mjerene veličine. koristi se za mjerenje sile, pritiska, linearnog kretanja dijela.

    5. Kapacitivni pretvarači. Promjena kapaciteta pretvarača pod utjecajem mjerene neelektrične veličine: sile, tlaka linearnog ili kutnog kretanja, sadržaja vlage itd.

    Generatorski pretvarači podijeljeni su u skupine prema principu rada:

    1. Indukcijski pretvarači. Njihov se rad temelji na pretvorbi izmjerene neelektrične veličine, poput brzine, linearnih ili kutnih kretanja, u induciranu emf.

    3. Piezoelektrični pretvarači. Piezoelektrični učinak, tj. pojava e.m.f. u nekim kristalima pod utjecajem mehaničkih sila služi za mjerenje tih sila, tlaka i drugih veličina.

    3 . Opisinduktivnikonverter

    U tehničkim i znanstvenim mjerenjima neelektričnih veličina široko se koriste induktivni pretvarači koji pripadaju skupini parametarskih senzora. Odlikuje ih jednostavnost dizajna, pouzdanost i niska cijena. Osim toga, za rad im nije potrebna složena sekundarna oprema.

    Induktivni pretvarač je prigušnica čiji se induktivitet mijenja pod utjecajem ulazne (mjerene) veličine. U mjernoj tehnici koriste se izvedbe pretvornika s promjenjivim zračnim rasporom i solenoidnim (ili klipnim) pretvornicima, koji se proučavaju u ovom radu.

    Induktivni pretvarač s promjenjivim zračnim rasporom shematski je prikazan na sl. 1. Sastoji se od magnetskog kruga u obliku slova U 1, na kojem je postavljena zavojnica 2, i pomične kotve 3. Kada se kotva pomiče, mijenja se duljina zračnog raspora, a time i magnetski otpor. To uzrokuje promjenu magnetskog otpora i induktiviteta pretvarača L. Pod određenim pretpostavkama, induktivitet pretvarača može se izračunati pomoću formule (1):

    Riža. 1. Dizajn induktivnog pretvarača s promjenjivim zračnim rasporom (1- magnetska jezgra u obliku slova U, 2- svitak, 3- armatura): a) jednostruki pretvarač; b) diferencijalni pretvarač

    gdje je w broj zavoja zavojnice, µ o = 4 10 7 H/m je magnetska konstanta, µ je magnetska konstanta čelika, je površina poprečnog presjeka magnetskog toka u zračnom rasporu, je prosječna duljina linije magnetskog polja duž čelika.

    Jednostruki induktivni pretvarači imaju brojne nedostatke, posebice njihova funkcija pretvorbe je nelinearna, mogu imati veliku aditivnu pogrešku uzrokovanu temperaturnom promjenom aktivnog otpora namota i niz drugih.

    Diferencijalni pretvarači, koji su dva pojedinačna pretvarača sa zajedničkom armaturom, nemaju te nedostatke. Na sl. Slika 1b prikazuje diferencijalni induktivni pretvarač koji se sastoji od dva pretvarača prikazana na sl. 1a.

    Kad se armatura pomakne npr. ulijevo, induktivitet L raste, a drugi induktivitet L2 opada.

    Riža. 2. Izvedba induktivnog klipnog pretvarača (1 - zavojnica, 2 - klip): a) jednostruki pretvarač; b) diferencijalni pretvarač

    Druga vrsta induktivnih pretvarača su klipni pretvarači. Na sl. Slika 2a prikazuje jedan klipni pretvornik, koji je zavojnica 1 iz koje se može produžiti ferimagnetska jezgra 2 (klip). Kada je klip u srednjem položaju, induktivitet je maksimalan.

    Diferencijalni pretvarač, koji se sastoji od dva jednostruka pretvarača tipa klipa, shematski je prikazan na Sl. 2b. I ovdje se kod gibanja klipa jedan induktivitet smanjuje, a drugi povećava.

    Pri uporabi induktivnih pretvarača izlazna veličina obično nije induktivitet kao takav, već reaktancija pretvarača Z, koja je, zanemarimo li aktivnu komponentu, jednaka Z = jwL.

    3.1 Greškeinduktivnipretvarači

    Pogreške u induktivnim pretvaračima uglavnom su posljedica promjena aktivne komponente njihovih otpora. Ova je pogreška aditivna i smanjuje se kada se koriste premosni krugovi. Osim toga, pri promjeni temperature mijenja se i magnetska permeabilnost čelika, što dovodi do dodatne promjene aditivnih i multiplikativnih pogrešaka. Promjene u naponu i frekvenciji napajanja također uzrokuju promjene u osjetljivosti i pojavu multiplikativnih pogrešaka.

    Među pogreškama induktivnih senzora su sljedeće:

    1.1) Pogreška zbog temperaturnih uvjeta. Ova je pogreška slučajna i mora se procijeniti prije nego što senzor počne raditi. Pogreška se javlja zbog činjenice da određeni parametri komponenti senzora ovise o temperaturi i s prilično jakim odstupanjem od norme u jednom ili drugom smjeru, pogreška može biti prilično impresivna.

    1.2) Pogreška zbog sile privlačenja armature

    1.3) Greška linearnosti funkcije transformacije

    Kod rada induktivnih pretvarača u mosnim krugovima dolazi do greške zbog nestabilnosti napona i frekvencije napajanja mosnice, kao i promjene oblika krivulje napona napajanja. Za poboljšanje svojstava induktivnih pretvarača koriste se diferencijalni pretvarači (njihov dizajn prikazan je na slici 1b) koji mogu značajno smanjiti pogreške, povećati osjetljivost i povećati linearni dio karakteristike.

    3.2 Mjerenjelanciinduktivnipretvarači

    Mostovi za mjerenje induktiviteta i kvaliteta induktora. Induktor, čiji se parametri mjere, spojen je na jedan od krakova četverokrakog mosta, na primjer, na prvi krak:

    Da bi most bio uravnotežen, barem jedan od preostalih krakova mora sadržavati reaktanciju u obliku induktiviteta ili kapacitivnosti.

    Prednost imaju kontejneri, jer... Induktori su inferiorni u preciznosti proizvodnje od kondenzatora i puno su skuplji. Dijagram takvog mosta prikazan je na sl. 3

    Riža. 3. Most za mjerenje parametara induktora

    Kada je most u ravnoteži, prema općoj jednadžbi ravnoteže, to je točno. Izjednačavajući zasebno realni i imaginarni dio, dobivamo dva uvjeta ravnoteže:

    Takav se most uravnotežuje podešavanjem i. Vrijednost je proporcionalna induktivitetu i - faktoru kvalitete mjerenog svitka. Nedostatak razmatranog sklopa je slaba konvergencija mosta pri mjerenju parametara zavojnica s niskim faktorom kvalitete. Ako je Q = 1, proces balansiranja je već težak, a kada je Q< 0,5 уравновешивание моста практически невозможно.

    mjerna sila inductive transducer

    4 . Kalkulacijaglavniparametrikonverter

    Potrebno je razviti senzor za koji su date sljedeće karakteristike mjernog instrumenta:

    Mjerena veličina: sila;

    Vrijednost izmjerenog parametra: 70-120 kN;

    Pogreška mjerenja: 0,25%

    Vrsta izlaznog signala: električni signal

    Pretvarač: induktivni

    Za naš kolegij odabiremo jedan induktivni pretvarač s promjenjivim zračnim rasporom, budući da ga karakterizira raspon mjerenja od 0,01 do 10 mm, što nam omogućuje mjerenje zadanog parametra.

    Oslikajmo blok dijagram ovog uređaja na slici 4. Izlazni signal se dobiva u obliku izmjeničnog napona, uzetog iz otpora opterećenja R N spojenog na krug namota 2 smještenog na jezgri 1. Snaga se dovodi izmjenično napon U. Pod utjecajem ulaznog signala armatura 3 se pomiče i mijenja razmak:

    Riža. 4 - Jednostruki induktivni pretvarač s promjenjivim zračnim rasporom

    Izračunajmo glavne parametre okvira senzora koji se razvija:

    Materijal - precizna legura 55 VTYu;

    Poissonov omjer - 0,295;

    Modul elastičnosti - 11 * N / = 1,1209 * kgf /;

    Neka radijus membrane;

    24,77 MPa = 2,43 kgf;

    42,46 MPa = 4,17 kgf.

    Izračunajmo debljinu membrane pomoću formule (2)

    h = 0,0408 cm;

    Pomoću formule (3) određujemo minimalni i maksimalni otklon membrane

    P = 0,044 cm;

    P = 0,076 cm;

    Pomoću formule (4) izračunavamo induktivitet pri najvećem otklonu membrane.

    Površina poprečnog presjeka zračnog raspora;

    Magnetska propusnost zraka;

    Varijabilna površina zračnog raspora.

    Dobivene podatke prikazujemo u tablici 1. te na grafu prikazujemo ovisnost (P) (slika 5.) i ovisnost L(P) (slika 6.):

    Tablica 1

    Proračun induktivnog pretvarača

    Riža. 5 - Ovisnost (P)

    Riža. 6 - Ovisnost L(P)

    5 . Kalkulacijapločniksheme

    Maxwell-Vina most prikazan je na slici (3)

    Uzmimo = 800 Ohma;

    Izračunajmo pri minimalnoj i maksimalnoj vrijednosti induktiviteta.

    6 . Definicijapogreškeinduktivnikonverter

    Informacijski kapacitet induktivnog senzora uvelike je određen njegovom greškom u pretvorbi mjerenog parametra. Ukupna pogreška induktivnog senzora sastoji se od velikog broja komponentnih pogrešaka, kao što su pogreška nelinearnosti karakteristike, temperaturna pogreška, pogreška utjecaja vanjskih elektromagnetskih polja, pogreška magnetoelastičnog učinka, pogreška od spojnog kabela i drugo.

    Prema referentnim podacima, pogreška ampermetra je 0,1%, pogreška mosta je 0,02%.

    0,25 - (0,02 + 0,1) = 0,13%;

    Pogreška induktivnog senzora određena je formulom (1):

    Pronađimo potrebne varijable.

    0,065*24,77=1,61 MPa;

    169,982 mH.

    Dobivene podatke zamijenimo u izraz (6) i nađemo pogrešku induktivnog senzora:

    Usporedimo dobivenu pogrešku sa zadanom

    0,23% < 0,25%

    Dakle, rezultirajuća pogreška nije veća od navedene, pa zaključujemo da razvijeni sustav zadovoljava postavljene zahtjeve.

    Zaključak

    Kolegij je bio posvećen razvoju metode mjerenja sile pomoću induktivnog pretvarača koji zadovoljava zahtjeve tehničke specifikacije. Tijekom projektiranja proučavane su različite metode mjerenja sile, na temelju kojih je razvijena rezultirajuća metoda mjerenja ovog parametra.

    Izvršen je pregled metoda mjerenja sile, odabrana je odgovarajuća metoda u mjernom području, izračunati su glavni parametri pretvornika te je izračunata pogreška rezultirajuće metode mjerenja sile.

    Tako su u procesu izrade kolegija završene sve točke tehničkih specifikacija i razvijena je metoda za mjerenje odgovarajućeg parametra koja zadovoljava zahtjeve za to.

    Popisknjiževnost

    1. Meizda F. Elektronički mjerni instrumenti i metode mjerenja: Prev. iz engleskog M.: Mir, 1990. - 535 str.

    2. Brindley K.D. Mjerni pretvarači. M.: Elektr, 1991. - 353 str.

    3. Spektor S.A. Električna mjerenja fizikalnih veličina: Metode mjerenja: Udžbenik za sveuč. L.: Energoatomizdat, 1987. - 320 str.

    4. Levšina E.S. Električna mjerenja fizikalnih veličina. M.: Mir, 1983. - 105 str.

    Objavljeno na Allbest.ru

    ...

    Slični dokumenti

      Izrada mjernog kanala za praćenje fizikalnih parametara procesnog postrojenja: izbor tehničkih mjernih instrumenata, proračun pogreške mjernog kanala, prigušnice, dijafragme mjerača protoka i automatskog potenciometra.

      kolegij, dodan 07.03.2010

      Mosne i neizravne metode mjerenja istosmjernog otpora. Rezonantne, premosne i neizravne metode mjerenja parametara induktora. Rješenje problema mjerenja parametara kondenzatora pomoću homogenog mosta.

      test, dodan 04.10.2013

      Značajke mjerenja struje u krugu pomoću ampermetra. Metoda za izračunavanje jakosti struje u nerazgranatom dijelu električnog kruga prema prvom Kirchhoffovom zakonu, provjeravajući njegovu ispravnost. Analiza apsolutnih i relativnih pogrešaka parametara sklopa.

      laboratorijski rad, dodano 01.12.2010

      Osnovni tipovi, konstrukcija, princip rada senzora za mjerenje tlaka. Njihove prednosti i mane. Razvoj piezoelektričnog pretvarača. Elementi njegovog strukturnog dijagrama. Proračun pretvorbenih funkcija i osjetljivosti uređaja.

      kolegij, dodan 16.12.2012

      Odabir mjernog uređaja za tolerantnu kontrolu parametara. Određivanje granica pouzdanosti neisključene pogreške pouzdanosti mjernog rezultata. Namjena i princip rada digitalnih univerzalnih voltmetara i njihovih sastavnih dijelova.

      kolegij, dodan 14.04.2019

      Uređaji za mjerenje razine svjetlosti. Razvoj mjernih tehnika. Određivanje osvjetljenja pomoću selenske fotoćelije. Mjerenje osvjetljenja luksmetrom Yu117. Određivanje pogreške mjerenja. Opseg i rad uređaja.

      kolegij, dodan 05.05.2013

      Klasifikacija mjernih instrumenata i određivanje njihovih pogrešaka. Razmatranje Newtonovih zakona. Obilježja temeljnih međudjelovanja, sila gravitacije i ekviakcija. Opis namjene gravimetara, dinamometra i uređaja za mjerenje sile pritiska.

      kolegij, dodan 28.03.2010

      Izravna i neizravna mjerenja napona i struje. Primjena Ohmovog zakona. Ovisnost rezultata izravnih i neizravnih mjerenja o vrijednosti kuta zakreta regulatora. Određivanje apsolutne pogreške neizravnog mjerenja istosmjerne struje.

      laboratorijski rad, dodano 25.01.2015

      Magnetoelektrični mjerni mehanizmi. Metoda za neizravno mjerenje aktivnog otpora do 1 Ohma i procjenu sustavne, slučajne, komponentne i ukupne pogreške mjerenja. Sredstva za mjerenje neelektričnih fizikalnih veličina (tlak).

      kolegij, dodan 29.01.2013

      Parametri i karakteristike mjerača deformacije, pretvorba deformacija. Proračun funkcije i koeficijenta prijenosa uzimajući u obzir utjecaj krajnjih i kontaktnih presjeka. Određivanje parametara mjernog modula. Prijevoz, montaža i skladištenje uređaja.

    Već znamo da se za opisivanje međudjelovanja tijela koristi fizikalna veličina koja se naziva sila. U ovoj lekciji naučit ćemo više o svojstvima ove veličine, jedinicama za silu i uređaju koji se koristi za njezino mjerenje - dinamometru.

    Tema: Međudjelovanje tijela

    Lekcija: Jedinice za silu. Dinamometar

    Prije svega, sjetimo se što je snaga. Kada na tijelo djeluje drugo tijelo, fizičari kažu da na to tijelo djeluje sila od strane drugog tijela.

    Sila je fizikalna veličina koja karakterizira djelovanje jednog tijela na drugo.

    Snaga se označava latiničnim slovom F, a jedinica za silu nazvana je u čast engleskog fizičara Isaaca Newtona Newton(pišemo malim slovom!) i ima oznaku N (pišemo velikim slovom, jer je jedinica dobila ime po znanstveniku). Tako,

    Uz newton koriste se višestruke i subvišestruke jedinice sile:

    kilonewton 1 kN = 1000 N;

    meganewton 1 MN = 1.000.000 N;

    milinjutn 1 mN = 0,001 N;

    mikronjutn 1 µN = 0,000001 N, itd.

    Pod utjecajem sile mijenja se brzina tijela. Drugim riječima, tijelo se počinje kretati ne jednoliko, već ubrzano. Točnije, jednoliko ubrzano: u jednakim vremenskim razdobljima brzina tijela se jednako mijenja. Točno promjena brzine tijela pod utjecajem sile koriste fizičari za određivanje jedinice sile u 1 N.

    Mjerne jedinice novih fizikalnih veličina izražavaju se kroz tzv. osnovne jedinice - jedinice za masu, duljinu, vrijeme. U SI sustavu to su kilogram, metar i sekunda.

    Neka, pod utjecajem neke sile, brzina tijela težine 1 kg mijenja svoju brzinu za 1 m/s za svaku sekundu. To je ta vrsta sile koja se uzima kao 1 newton.

    Jedan newton (1 N) je sila pod kojom tijelo mase 1 kg mijenja svoju brzinu na 1 m/s svake sekunde.

    Eksperimentalno je utvrđeno da je sila teže koja djeluje u blizini površine Zemlje na tijelo mase 102 g jednaka 1 N. Masa 102 g je približno 1/10 kg, točnije,

    Ali to znači da će gravitacijska sila od 9,8 N djelovati na tijelo mase 1 kg, odnosno na tijelo 9,8 puta veće mase, na površini Zemlje. Dakle, pronaći silu teže koja djeluje na tijelo bilo koje mase, trebate pomnožiti vrijednost mase (u kg) s koeficijentom koji se obično označava slovom g:

    Vidimo da je taj koeficijent brojčano jednak sili teže koja djeluje na tijelo mase 1 kg. Zove se ubrzanje gravitacije . Podrijetlo imena usko je povezano s definicijom sile od 1 newtona. Uostalom, ako na tijelo mase 1 kg djeluje sila ne 1 N, već 9,8 N, tada će tijelo pod utjecajem te sile promijeniti svoju brzinu (ubrzati) ne za 1 m/s, već za 9,8 m/s svake sekunde. U srednjoj školi će se o ovom pitanju detaljnije govoriti.

    Sada možemo napisati formulu koja nam omogućuje izračunavanje sile gravitacije koja djeluje na tijelo proizvoljne mase m(slika 1).

    Riža. 1. Formula za izračunavanje sile teže

    Treba znati da je gravitacijsko ubrzanje 9,8 N/kg samo na površini Zemlje i opada s visinom. Na primjer, na visini od 6400 km iznad Zemlje to je 4 puta manje. Međutim, pri rješavanju problema tu ćemo ovisnost zanemariti. Osim toga, sila teže djeluje i na Mjesec i druga nebeska tijela, a na svakom nebeskom tijelu ubrzanje sile teže ima svoje značenje.

    U praksi je često potrebno mjeriti silu. Za to se koristi uređaj koji se zove dinamometar. Osnova dinamometra je opruga na koju se primjenjuje mjerena sila. Svaki dinamometar, osim opruge, ima skalu na kojoj su naznačene vrijednosti sile. Jedan od krajeva opruge opremljen je strelicom koja na ljestvici pokazuje kojom se silom djeluje na dinamometar (slika 2).

    Riža. 2. Dinamometarski uređaj

    Ovisno o elastičnim svojstvima opruge koja se koristi u dinamometru (njenoj krutosti), pod utjecajem iste sile, opruga se može više ili manje izdužiti. To omogućuje proizvodnju dinamometra s različitim granicama mjerenja (slika 3).

    Riža. 3. Dinamometri s granicama mjerenja od 2 N i 1 N

    Postoje dinamometri s granicom mjerenja od nekoliko kilonewtona ili više. Koriste oprugu vrlo velike krutosti (slika 4).

    Riža. 4. Dinamometar s mjernom granicom od 2 kN

    Ako objesite teret na dinamometar, tada se težina tereta može odrediti iz očitanja dinamometra. Na primjer, ako dinamometar na koji je obješen teret pokazuje silu od 1 N, tada je masa tereta 102 g.

    Obratimo pozornost na činjenicu da sila nema samo brojčanu vrijednost, već i smjer. Takve veličine se nazivaju vektorske veličine. Na primjer, brzina je vektorska veličina. Sila je također vektorska veličina (kažu i da je sila vektorska).

    Razmotrite sljedeći primjer:

    Tijelo mase 2 kg obješeno je o oprugu. Potrebno je prikazati silu gravitaciju kojom Zemlja privlači ovo tijelo i težinu tijela.

    Prisjetimo se da na tijelo djeluje sila teže, a težina je sila kojom tijelo djeluje na ovjes. Ako ovjes miruje, tada su brojčana vrijednost i smjer težine isti kao i gravitacija. Težina se, kao i gravitacija, izračunava pomoću formule prikazane na sl. 1. Masu od 2 kg treba pomnožiti s gravitacijskim ubrzanjem od 9,8 N/kg. Uz ne baš točne proračune, ubrzanje slobodnog pada često se uzima na 10 N/kg. Tada će sila teže i težina biti približno 20 N.

    Za prikaz vektora gravitacije i težine na slici potrebno je odabrati i prikazati na slici ljestvicu u obliku segmenta koja odgovara određenoj vrijednosti sile (na primjer, 10 N).

    Tijelo na slici zamislimo kao loptu. Točka primjene sile gravitacije je središte ove lopte. Prikažimo silu kao strelicu, čiji se početak nalazi na mjestu primjene sile. Usmjerimo strelicu okomito prema dolje, jer je sila gravitacije usmjerena prema središtu Zemlje. Duljina strelice, u skladu s odabranim mjerilom, jednaka je dva segmenta. Uz strelicu nacrtamo slovo, koje označava silu teže. Budući da smo na crtežu naznačili smjer sile, iznad slova je postavljena mala strelica kako bi se naglasilo ono što prikazujemo vektor veličina.

    Budući da se težina tijela primjenjuje na ovjes, početak strelice koja predstavlja težinu nalazi se na dnu ovjesa. Pri prikazivanju poštujemo i mjerilo. Stavite slovo pored njega, označavajući težinu, ne zaboravite staviti malu strelicu iznad slova.

    Kompletno rješenje problema izgledat će ovako (slika 5).

    Riža. 5. Formalizirano rješenje problema

    Napominjemo još jednom da su se u gore razmotrenom problemu numeričke vrijednosti i smjerovi gravitacije i težine pokazali istima, ali su točke primjene bile različite.

    Pri izračunavanju i prikazivanju bilo koje sile moraju se uzeti u obzir tri faktora:

    · brojčana vrijednost (modul) sile;

    · smjer sile;

    · točka primjene sile.

    Sila je fizikalna veličina koja opisuje djelovanje jednog tijela na drugo. Obično se označava slovom F. Jedinica sile je newton. Da bi se izračunala vrijednost sile teže potrebno je znati ubrzanje gravitacije koje na površini Zemlje iznosi 9,8 N/kg. S takvom silom Zemlja privlači tijelo mase 1 kg. Pri prikazivanju sile potrebno je voditi računa o njezinoj brojčanoj vrijednosti, smjeru i točki djelovanja.

    Reference

    1. Peryshkin A.V. Fizika. 7. razred - 14. izd., stereotip. - M.: Bustard, 2010.
    2. Peryshkin A.V. Zbirka zadataka iz fizike, razredi 7-9: 5. izdanje, stereotip. - M: Izdavačka kuća “Ispit”, 2010.
    3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbirka problema iz fizike za 7-9 razrede obrazovnih ustanova. - 17. izd. - M.: Obrazovanje, 2004.
    1. Objedinjena zbirka digitalnih obrazovnih izvora ().
    2. Objedinjena zbirka digitalnih obrazovnih izvora ().
    3. Objedinjena zbirka digitalnih obrazovnih izvora ().

    domaća zadaća

    1. Lukashik V. I., Ivanova E. V. Zbirka zadataka iz fizike za razrede 7-9 br. 327, 335-338, 351.

    © 2024 huhu.ru - Grlo, pregled, curenje nosa, bolesti grla, krajnici