Порядок виконання роботи. Вивчити вільні згасаючі коливання пружинного маятника, визначити параметри коливальної системи та характеристики коливань (жорсткість пружини

Мета роботи.

Вивчити вільні згасаючі коливання пружинного маятника, визначити параметри коливальної системи та характеристики коливань (жорсткість пружини, коефіцієнт опору, період коливань, логарифмічний декремент, коефіцієнт згасання), а також дослідити їх залежність від маси маятника.

Прилади та обладнання.

Пружинний маятник із шкалою відліку, лінійка, секундомір, тягарець.

Порядок виконання роботи.

1. Відтягую підвішене на пружині тіло від положення рівноваги і відпускаю.

2. Пропускаю 1-2 повних коливань та виміряю за шкалою початкову амплітуду коливань А₀, увімкнувши одночасно секундомір. Результат записую в таблицю 1.

3. Відраховую 20 повних коливань і виміряю амплітуду коливань А_n та час, за який відбулися ці коливання. Результати записую в таблицю 1.

4. Всі вимірювання проводжу три рази і визначаю середні значення виміряних величин.

5. За середніми значеннями визначаю період коливань, коефіцієнт згасання, логарифмічний декремент згасання, коефіцієнт опору середовища за формулами:

, , ,

Результати обчислень записую в таблицю 3.

6. Після припинення коливань додаю до тіла масою m тягарець масою M і визначаю додаткове видовження пружини . За формулою

визначаю коефіцієнт жорсткості пружини k. Результати записую в таблицю 3.

7. Відтягую тіло з додатковим вантажем від положення рівноваги і відпускаю. Повторюю пункти 2-5 і результати записую в таблицю 2.

Таблиця 1 (для тягарця без додаткового навантаження)

Таблиця 2 (для тягарця з додатковим навантаженням)

Таблиця 3

Маса тіла, кг	Т, с		δ	k,	r,

5. Контрольні запитання.

1. Що таке пружинний маятник?

2. Під дією яких сил відбуваються вільні згасаючі коливання пружинного маятника?

3. Записати диференціальне рівняння згасаючих коливань пружинного маятника та його розв’язок.

4. Який фізичний зміст мають і в яких одиницях вимірюються період коливань, коефіцієнт згасання та логарифмічний декремент згасання?

5. Назвіть параметри пружинного маятника та одиниці їх вимірювання.

6. Проаналізуйте залежність характеристик згасаючих коливань від параметрів пружинного маятника.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: