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

20517. Словник даних. БНФ-нотація 41 KB
  БНФнотація. БНФнотация позволяет формально описать расщепление объединение потоков. Это определение может быть следующим: X=ABC; Y=AB; Z=BC Такие определения хранятся в словаре данных в так называемой БНФстатье. БНФстатья используется для описания компонент данных в потоках данных и в хранилищах.
20518. Специфікації керування. Побудова діаграм переходів станів. Символи STD. Таблиці і матриці переходів 30 KB
  Символи STD. Діаграми переходів станів STD відносять до групи специфікацій управління які призначені для моделювання і документування аспектів системи пов’язаних із часом або реакцією на події. STD подають процес функціонування системи як послідовність переходів з одного стану до іншого. До складу STD входять такі структурні одиниці:Стан може визначатися як стійкі внутрішні умови системи.
20519. Шаблони функцій (передача типу в функцію у вигляді параметру). Перевизначення шаблонів функцій. Передача у шаблони додаткових аргументів 27.5 KB
  Шаблони механізм C який дозволяє створювати узагальнені функції і класи які працюють з типами даних які передаються в параметрі. Можна наприклад створити функцію яка сортує масив цілих чисел а можна створити шаблон функції який буде сортувати масиви будьяких даних над якими задані операції порівняння і присвоєння. Шаблон функції виглядає так: template class Ідентифікатор_типу Тип_результату Назва_функціїСписок_параметрів { Тіло функції } Параметр Ідентифікатор_типу задає тип з яким працює функція. Всюди в тілі і заголовку...
20520. Эксплуатация и ремонт металлургических машин 1.54 MB
  Поэтому перед выполнением лабораторной работы необ ходимо ознакомиться с ее содержанием теоретической частью и методикой выполнения. Выполняться могут не все лабораторные работы но студен ты должны знать теоретический материал по всем лабораторным работам. Лабораторные работы выполняются самостоятельно студен тами в составе подгруппы в строгом соответствии с инструкциями в отведенные по расписанию часы занятий. Выполнение и оформление лабораторных работ Перед выполнением работы необходимо повторить учебный материал и накануне подробно...
20522. Схемы соединение гальванических элементов. Схема включения реостата. Схема включения потенциометра 24.5 KB
  Схемы соединение гальванических элементов. Теоретическое обоснование: Последовательное соединение элементов показано на стенде а ЭДС батареи Ебат составленной из последовательно соединенных элементов будет больше ЭДС одного элемента Е в n раз Ебат=Е Последовательное соединение элементов применяется в тех случаях когда требуется напряжение больше чем напряжение одного элемента. Но при любом количестве соединяемых последовательно элементов номинальный ток батареи остается равным номинальному току одного элемента. План работы: Начертить...
20523. Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи 69.5 KB
  Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи. Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии Ui=U1U2 и численно равно падению напряжения.
20524. Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении 98.5 KB
  Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении. Проверить практически и уяснить какие физические явления происходят в цепи переменного тока. Теоретическое обоснование: При подведении к зажимам последовательно соединённых активного сопротивления R индуктивности L и ёмкости C синусоидального напряжения U=UMsinWt и тока I=IMsinWtU. Действующее значение тока в цепи можно найти по закону Ома: где полное сопротивление цепи.
20525. Исследование полупроводникового диода 28.5 KB
  Исследование полупроводникового диода. Цель работы: Изучение свойств плоскостного диода путём практического снятия и исследования его вольтамперной характеристики. UПР В I A Uобр В I A 06 10 25 10 065 15 5 14 07 20 7 20 075 25 9 26 08 80 11 32 Обработка результатов опытов: По данным таблицы 1 2 в декартовой системе координат построить вольтамперную характеристику диода. Это показывает вольтамперная характеристика диода.