Дисциплина «Физические основы измерения параметров движения» относится к ва-риативной части математического и естественнонаучного цикла дисциплин - Б3.В.2.6 (стр. 3 )

Учебно – методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Гироскопический эффект, его проявление и использование. Изд. 4-е, перераб. и доп. – Д.: Судостроение, 1978. – 208 с.;

Гироскопический эффект, его проявление и использование. Методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине для студентов ИНК, обучающихся по направлению 200100 – Приборостроение / – Томск: Изд-во ТПУ, 2013. – 7с.

Изучение основных свойств роторного гироскопа. Учебно – методическое по-собие по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Физические ос-новы измерения параметров движения» для студентов обучающихся по направлению 200100 – Приборостроение / – Томск: Изд. ТПУ,

2004. – 24 с.;

Изучение принципа действия и устройства гироприборов на основе свобод-ных гироскопов. Краткие методические указания к выполнению лаборатор-ной работы по дисциплине «Физические основы измерения параметров дви-жения» для студентов, обучающихся по направлению Приборостроение /. – Томск: Изд. ТПУ, 1999. – 5 с.;

Исследования гироскопического датчика угловой скорости. Учебно – мето-дическое пособие по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Фи-зические основы измерения параметров движения» для студентов, обучаю-щихся по направлению 200100 – Приборостроение / – Томск:

Изд. ТПУ, 2010. – 17 с.;

Линейный акселерометр маятникового типа. Учебно – методическое пособие по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Физические основы измерения параметров движения» для студентов, обучающихся по направле-нию 200100 – Приборостроение / – Томск: Изд. ТПУ, 2010. – 20 с.

Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины

Оценка  качества  освоения  дисциплины  производится  по результатам  следующих

контролирующих мероаприятий:

Контролирующие мероприятия	Результаты обучения по
дисциплине
1.	Теоретический коллоквиум №1	РД1,	РД2,	РД3,
РД4,РД5.
2.	Теоретический коллоквиум №2	РД6,  РД7,  РД8,  РД9,
РД10, РД14, РД15.
3.	Контрольные вопросы, задаваемые при допуске к лабора-	РД3,  РД4,  РД5,  РД6,
торной работе и её защите (7 работ)	РД10,	РД11,	РД12,
РД13.
4.	Вопросы, задаваемые на практических занятиях	РД2, РД3, РД4, РД10.
5.	Экзамен	РД1 – РД15

Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих меро-приятий предусмотрен фонд оценочных материалов, включающий в себя: вопросы вход-ного контроля; контрольные вопросы, задаваемые при допуске к лабораторным работам; вопросы, задаваемые на практических занятиях; вопросы, задаваемые на теоретических коллоквиумах; вопросы для самоконтроля; вопросы, выносимые на экзаме

Перечень вопросов для проведения входного контроля

Первый закон Ньютона.
Второй закон Ньютона (для поступательного движения). Третий закон Ньютона.
Инерциальная система отсчёта, инерциальное пространство – что это такое?
Момент силы. Определение, единицы измерения, правило определения направления.
Момент количества движения. Определение, единицы измерения, правило определения мо-мента.
Какая физическая величина измеряется в Ньютонах. Выразить Ньютон через базовые едини-цы в системе СИ.
Известен закон изменения угловой скорости вращения тела во времени щ(t). Как определить закон изменения угла поворота тела во времени?
Известен закон изменения угловой скорости вращения тела во времени щ(t). Как определить закон изменения углового ускорения тела во времени?
Угловая скорость вращения. Что это такое? Правило определения направления вектора угло-вой скорости.
Что такое широта и долгота места?
Поворотное (Кориолисово) ускорение. Что это такое? В каких случаях оно возникает? Запи-шите формулу вычисления поворотного ускорения.
По идеально гладкой абсолютно твёрдой горизонтальной поверхности катится по инерции идеальный, абсолютно твёрдый шарик за счёт сообщённой ему начальной скорости. Какой характер будет иметь траектория его движения относительно Земли – прямолинейный или криволинейный? Почему?
Трамвай, поднимаясь на гору, попал на участок обледенения и стал буксовать. Какие указания и почему должен дать водитель трамвая пассажирам, чтобы преодолеть этот участок? Пасса-жиры до этого были распределены внутри трамвая равномерно. Трамвай имеет привод на задние колёса.
Что такое сила трения? Какие силы трения (по характеру) Вы знаете? От чего зависят силы трения?
Запишите дифференциальное уравнение, описывающее колебания массы, подвешенной на пружинке.
Что такое декремент колебания? Что такое принцип Даламбера? В чём он заключается?
Перечислите признаки нелинейности дифференциального уравнения.
Осевой момент инерции тела. Что характеризует эта величина? Физический смысл и размер-ность момента инерции в системе СИ.
Запишите выражение, описывающее второй закон Ньютона для вращающегося движения. Раскройте смысл всех входящих в выражение величин, укажите их размерность.
Какие силы принято называть диссипативными? Какую роль играют эти силы в механических системах?
По какому направлению устанавливается нить математического маятника после успокоения его колебаний?
Какие составляющие содержит энергия механической системы, представленной колеблющем-ся шариком, подвешенном на пружине?

Вопросы для проведения теоретических коллоквиумов

Коллоквиум №1

1.  История зарождения и развития гироскопической техники.

Системы координат, используемые при анализе систем управления ПО, в том числе гироскопов.
Параметры, определяющие положение объекта в пространстве. Углы Эйлера – Крылова.
Кориолисово (поворотное) ускорение. Понятие, вывод формулы. Правило опреде-ления направления.
Момент гироскопической реакции. Закон прецессии.
Составление уравнений движения трёхстепенного гироскопа методом кинетостати-ки.
Анализ движения гироскопа в кардановом подвесе на неподвижном основании при действии на него момента импульса сил.
Движение гироскопа в кардановом подвесе при действии постоянных моментов. Основание неподвижно.
Укороченные (прецессионные) уравнения движения гироскопа относительно инер-циальной СК.
Движение гироскопа в кардановом подвесе, установленного на неподвижном осно-вании, под действием моментов, изменяющихся по гармоническому закону.

Коллоквиум №2

Гироскопические приборы на основе свободного гироскопа. Общие положения, принципы использования.
Измеритель углов рыскания и крена баллистической ракеты ФАУ-2. Прибор для управления углом тангенса баллистической ракеты ФАУ-2.
Погрешности гироскопических приборов на основе свободных гироскопов. Общие положения.
Моменты сил сопротивления, действующие по осям подвеса гироскопа.
Влияние момента сил сухого трения на поведение трёхстепенного гироскопа при качке основания.
Влияние смещения центра масс гироскопа относительно центра подвеса на 3-х сте-пенный гироскоп при действии на объект линейных ускорений.
Классификация гироскопических измерителей угловой скорости.
Линейный акселерометр осевого типа. Принцип действия, дифференциальные уравнения движения.
Общие принципы построения инерциальных навигационных систем.

Вопросы, задаваемые при допуске к выполнению лабораторных работ

По работе №1 «Гироскопический эффект, его проявление и использование»

Приведите примеры проявления гироскопического эффекта, с которыми сталкивается человек на природе, в быту, на производстве.
Объясните, почему удержать равновесие при движении на велосипеде, мотоцикле до-статочно легко, в то время как после остановки - почти невозможно.
Объясните, каким образом велосипедисту удается осуществлять при движении разво-роты, не держась при этом за руль.
Почему гироузел, опёртый штырём на стол, при не вращающемся роторе падает, вра-щаясь вокруг точки опоры? Изобразите на рисунке векторы сил и моментов, объяс-няющих падение. Что меняется в поведении гироузла после разгона гиромотора?
Какие ощущения будет испытывать человек, в руках у которого находится гироузел с вращающимся внутри ротором, если он попытается быстро повернуть гироузел во-круг оси, перпендикулярной оси вращения ротора?
Объясните поведение гибкого ротора, вращающегося одновременно вокруг двух осей?

По работе №2 «Основные свойства роторных гироскопов»

Назовите основные свойства трёхстепенного роторного гироскопа. Какие из них Вы будете наблюдать при выполнении лабораторной работы?
В чём состоит суть исследования, проводимого в рамках данной лабораторной ра-боты и направленной на проверку закона прецессии?
Какой параметр определяется при исследовании нутационных колебаний гироско-па?
Объясните, каким образом в лабораторной установке меняется величина кинетиче-ского момента?
Объясните, каким образом определяется фактическая величина кинетического мо-мента гироскопа?
По какой оси подвеса гироскопа и каким образом создаётся момент, прикладывае-мый к нему при исследовании закона прецессии?
Изложите принцип определения величины угловой скорости прецессии. Объясните по принципиальной электрической схеме работу установки в этом режиме.
Изложите принцип определения частоты нутационных колебаний. Объясните по принципиальной электрической схеме работу установки в этом режиме.
Почему при определении частоты нутационных колебаний рекомендуется наблю-дать не менее 15ч20 колебаний? Что Вы можете сказать о точности определения ча-стоты реализованным в установке способом?
Что такое стробоэффект и как его можно использовать для измерения угловой ско-рости вращения тела?
Объясните структуру строботахометра СТ-МЭИ и принцип его действия.
Какие рекомендации следует соблюдать при измерениях строботахометром, чтобы исключить ошибки (в меньшую сторону, в целое число раз)?

По работе №3 «Гироприборы на основе свободных гироскопов»