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

84 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

72846. Классификация энергетических загрязнений. Естественный фон. Понятие о шумах. Источники шума естественного и техногенного происхождения. Биологическое действие шумов. Нормирование шумов 64 KB
  В окружающую среду поступают энергетические загрязнения в виде шума вибрации электромагнитных долей радиоактивных излучений. Источники: Источники шума в окружающей человека среде могут быть разбиты на две большие группы: внешние и внутренние.
72847. Смог (восстановительный и окислительный). Условия образования смога и методы борьбы с ним 62 KB
  Именно жители английской столицы первыми столкнулись с проблемами связанными с загрязнением городского воздуха. Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси в первую очередь соединения серы.
72848. Кислотные осадки. Источники образования и негативное воздействие на биологические объекты 60.5 KB
  Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие серной (H2SO4) и азотной ( HNO3) кислот. Наличие серы и азота в этих формулах показывает, что проблема связана с выбросом данных элементов в атмосферу.
72849. Озон и его свойства. Механизм образования и разрушения озонового слоя. Защитные свойства атмосферы от действия УФИ 61 KB
  Эти процессы компенсируются быстрыми реакциями обратного соединения атомов в молекулы поэтому концентрации атомов O и N ниже 100 км очень малы. Но лишь примерно со 100 км атомарный кислород становится одним из основных компонентов атмосферы а на высоте около 150 км концентрации...
72850. Взаимоотношения природы и общества. Парниковые газы и парниковый эффект. Возможные последствия (глобальное изменение климата). Киотский протокол 63 KB
  Взаимодействие общества и природы как естественный и объективный процесс необходимое условие существования человека проявляется в двух основных формах. Использование природных ресурсов выступая одной из форм взаимодействия общества и природы обеспечивает экономические интересы общества.
72852. Понятия ареала, заказника, заповедника, национального парка, ботанического сада. Правовой режим особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Правовой режим экологически неблагополучных территорий (зоны чрезвычайной экологической ситуации и зоны экологиче 65.5 KB
  Заповедник - особо охраняемая территория или акватория полностью или частично исключённая из хозяйственного использования в целях сохранения природных комплексов охраны видов животных и растений а также наблюдения за природными процессами;...
72853. Ресурсы окружающей среды. Классификация ресурсов. Законодательство об охране земельных ресурсов, флоры и фауны 66 KB
  Природные ресурсы (естественные ресурсы) - элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие составляющие природной среды, которые употребляются (или могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для ублажения разнообразных...
72854. Государственные органы охраны окружающей среды 60.5 KB
  Государственные органы охраны окружающей среды Государственные органы управления контроля и надзора в области охраны окружающей среды подразделяются на две категории: органы общей и специальной компетенции.