11596

Изучение собственных колебаний пружинного маятника

Лабораторная работа

Физика

Изучение собственных колебаний пружинного маятника Цель работы: исследовать зависимость параметров колебательного движения от свойств пружины. Приборы и принадлежности: пружинный маятник секундомер набор грузов. Порядок выполнения работы: Упражнение 1. О...

Русский

2013-04-10

190 KB

91 чел.

«Изучение собственных колебаний пружинного маятника»

Цель работы: исследовать зависимость параметров колебательного движения от свойств пружины.

Приборы и принадлежности: пружинный маятник, секундомер, набор грузов.

Порядок выполнения работы:

Упражнение 1. Определение коэффициента жесткости пружины при статическом нагружении.

1. Последовательно нагружая пружину 1 грузами массой , измерил удлинение , вызванное каждыми из этих грузов, выполнил то же самое для пружины 2

Пружина 1:     Пружина 2:

=200 г; =21 мм;   =200 г; =23 мм;

=300 г; =41 мм;   =300 г; =29 мм;

=400 г; =67 мм;   =400 г; =42 мм;

=500 г; =90 мм;   =500 г; =55 мм;

  1.  По формуле  рассчитал коэффициент жесткости для первой пружины,  аналогично рассчитал коэффициент жесткости  для второй пружины.

 

Пружина 1                                                      Пружина 2

                                     

                                      

                                      

                                  

  1.  Нашел среднее значение  и погрешность в определении  по формуле:

      , где n – число измерений. Проделал то же самое для пружины 2.

Пружина 1     Пружина 2

    

  

    

Упражнение 2. Определение логарифмического декремента затухания.

  1.  К пружине 1 подвесил груз массой m=500 г. Отвел груз от положения равновесия на 20 мм. Возбудил колебания груза на пружине. Измерил число колебаний, за которое амплитуда колебаний изменится с 20 до 15 мм. Опыт повторил 5 раз. Нашел логарифмический декремент затухания:

      , где n – число колебаний;  - начальная амплитуда; - амплитуда -го колебания.

; ; ; ;;

  1.  Нашел  и :

      ; ; .

 Закрепил на пружине демпфер. Определил, как указано выше, логарифмический декремент затухания. Сравнил логарифмический декремент затухания при наличии демпфера и без него.  

; ;;

; ; ;;

Упражнение 3. Определение коэффициента жесткости при динамическом                                                            нагружении.

  1.  Выбрал пружину 1, исследованную статическим методом. К пружине подвесил груз массой  и возбудил колебания. Используя секундомер, измерил 5 раз время 10 полных колебаний () и вычислил период по формуле:

, где =10.

      

    Нашел .

2.  Проделал с грузами  то же самое.

Масса                      Масса                     Масса                              Масса

                        =0,46                         =0,46                              =0,46

                      =0,46                         =0,46                              =0,40

                       =0,35                       =0,52                               =0,46

                       =0,35                       =0,40                                =0,35

                       =0,40                        =0,46                              =0,52

<T>=0,28                      <T>=0,40                      <T>=0,46                              <T>=0,91

3. Используя результаты измерений, построил график зависимости квадрата периода колебаний  от массы m.

4. Нашел из графика .    .

5.По формуле  вычислил коэффициент жесткости. 59

6. Сравнил значения жесткости пружины, полученные статическим методом и из углового коэффициента графика. Результаты отличаются друг от друга на 10,49. Эта разница объясняется погрешностью измерительных приборов метода измерения.  

Вывод: я научился определять коэффициент жесткости пружины при статическом нагружении, логарифмический декремент затухания, коэффициент жесткости при динамическом нагружении.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69381. Особливості архітектури типового мікроконтролера родини МК-51 2.36 MB
  Структура типового МК (мікроконтролера) родини МК-51 (рисунок 1) містить: арифметико-логічний пристрій (АЛП); регістри тимчасового збереження операндів (програмно недоступні, на структурі МК позначені Т1, Т2); один з основних регістрів – акумулятор, на структурі МК позначений А...
69382. Особливості розробки робочої керуючої програми та програмна модель мікроконтролера 302 KB
  РПД являє собою 128 восьмирозрядних регістрів які призначені для прийому збереження та видачі різноманітної інформації. Шістнадцять із цих регістрів допускають побітову адресацію. В області молодших адрес РПД знаходяться 4 банки регістрів загального призначення РЗП кожен...
69383. ХАРАКТЕРИСТИКА КОМАНД МІКРОКОНТРОЛЕРА 208 KB
  Мнемоніка команди представлення коду операції у вигляді сполучення латинських літер що мають визначений зміст використовуються англійські слова або скорочення наприклад MOV PUSH POP JMP CLR NOP. Мнемокод включає в себе мнемоніку команди та опис операндів які беруть участь в операції.