2799

Определение частоты тока с помощью струны

Лабораторная работа

Физика

Определение частоты тока с помощью струны Цель работы. Осуществление механического резонанса, усвоение методики экспериментального определения частоты переменного тока. Краткое теоретическое обоснование: Натянутая струна совершает колебания, если...

Русский

2013-01-06

59.5 KB

19 чел.

Определение частоты тока с помощью струны

Цель работы.

Осуществление механического резонанса; усвоение методики экспериментального определения частоты переменного тока.

II.Краткое теоретическое обоснование:

Натянутая струна совершает колебания, если ее каким − либо образом вывести из состояния равновесия, а затем предоставить самой себе. Такие колебания называются свободными или собственными колебаниями. Если пренебречь сопротивлением воздушной среды, то колебания струны обусловлены действием только упругой силы и в этом приближении они являются гармоническими.

Очевидно, параметры колебательного движения струны будут зависеть от силы натяжения, геометрических размеров и природы материала струны. Например, для определения частоты можно получить формулу

ν = 1 / Ld • √ F / πρ

где ν - частота; F - сила натяжения струны; L,d,p - соответственно длина, диаметр сечения, плотность материала струны. Как видно из формулы, частота собственных колебаний струны зависит от силы натяжения, длины и диаметра поперечного сечения струны и плотности материала.

Собственные колебания с течением времени затухают. Но при наличии периодически действующей вынуждающей силы они переходят в вынужденные незатухающие колебания.

В этой работе вынужденные колебания струны получают, с помощью электромагнита. Электромагнит питается от городской сети переменным синусоидальным током и устанавливается под натянутой стальной струной, как показано на рисунке. Очевидно, частота вынуждающей силы в этом случае равна удвоенной частоте переменного тока. Это объясняется тем, что за один период переменного тока электромагнит два раза намагничивается и два раза размагничивается. Поэтому за один период переменного тока струна два раза притягивается к электромагниту и два раза отпускается.

Когда частота собственных колебаний струны равна удвоенной частоте переменного тока, амплитуда колебаний струны сильно возрастает. Это явление называется резонансом. Таким образом, плавным изменением длины струны можно создать условие для резонанса. Математически это условие выражается равенством ν = 2 • f, где f - частота переменного тока. Отсюда легко получить формулу для определения частоты переменного тока

f = ½ • Ld • √ P / πρ

III.Рабочие формулы и единицы измерения.

Lср. = ∑ Li / n        f = ½ • Ld • √ P / πρ      

d = 0,0003 м, ρ = 7800 кг / м3

IV.Схема установки.

Установка, схема которой приведена на рисунке, смонтирована на оптической скамье. Она состоит из электромагнита Э, двух подвижных стоек К1 и К2, блока Б, груза Р и стальной струны. Струна одним концом защемлена к элементу скамьи, натягивается грузом Р через блок Б.

V.Измерительные приборы и принадлежности.

  1.  микрометр [мм]
  2.  линейка [мм].

VI.Результаты измерения.

Номер опыта

Нагрузка Р, H

Длина

Частота f, Гц

L1, м

L2, м

L3, м

L4, м

1

9,8

2

19,6

3

29,4

VII. Черновые записи и вычисления.

VIII. Основные выводы.

Осуществили механический резонанс и усвоение методики экспериментального определения частоты переменного тока


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44463. Зерноуборочный комбайн «БИЗОН» 873 KB
  Гидропривод обеспечивает плавную регулировку оборотов мотовила в диапазоне 045 об мин. Вал привода через клиновой ремень передает привод на молотильный барабан частота вращения которого 4501000об мин частота вращения грохота составляет ⅔ частоты вращения молотильного барабана. Такт выпуска деталей: t=Fд×60Nг=4015×60 2100=114мин. Данные по существующему заводскому техпроцессу Операция Тшт мин Операция Тшт мин Фрезерноцентровальная 670 Токарновинторезная 1090 Токарновинторезная 742 Токарновинторезная 1920 Токарновинторезная...
44464. Високочутлива телевізійна камера 7.29 MB
  Зміст пояснювальної записки: Анотація; вступ; огляд науковотехнічної літератури по схемотехнічним принципам побудови та функціонування матриць – ПЗЗ та телевізійних камер; моделювання телевізійної камери та інженерні розрахунки розробка схем структурної та електричної принципової телевізійної камери з накопиченням зображення; конструкторськотехнологічна частина розробка друкованої плати; висновки; список використаної науковотехнічної літератури. Перелік графічного матеріалу: Структурна та електрична принципова схеми високочутливої...
44465. ДЕТСКИЙ АЛКОГОЛИЗМ КАК СОЦИАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА 183.5 KB
  Современное состояние проблемы детского алкоголизма в стране Социальные корни причин проблемы детского алкоголизма Направления в социальной работе по решению проблемы детского алкоголизма В наше время когда разрушены многие ценности и методы воспитания а нового ничего пока не создано человек по большей части подчинен сам себе и часто вынужден не жить а...
44466. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ УЧАСТИЯ ПРОКУРОРОВ В РАССМОТРЕНИИ УГОЛОВНЫХ ДЕЛ СУДОМ ПЕРВОЙ ИНСТАНЦИИ 192 KB
  Принципы организации и деятельности прокуратуры и их значение для организации работы прокуратур городов и районов. Функции прокуратуры и их значение для организации работы прокуратур городов и районов Именно компетенция прокуратуры содержание ее полномочий по реализации возложенных на нее функций являются параметрами определяющими ее место в государственно-правовом механизме . Подсистема территориальных органов прокуратуры является неотъемлемой частью российской прокурорской системы и состоит из двух звеньев прокуратур субъектов...
44467. Способы выражения достоверности модальности в современном английском языке 520 KB
  Вместе с тем по вопросу о категории модальности в современной лингвистике существуют разнообразные мнения. Категория модальности была объектом изучения в трудах таких лингвистов как В. Определение лингвистического статуса категории модальности – одна из сложнейших задач современного языкознания.
44468. Проектирование и расчёт колесоотбойных тротуаров 1.54 MB
  Высокая маневренность проходимость и приспособленность для работы в различных условиях делают автомобиль одним из основных средств перевозки грузов и пассажиров. Автомобильный транспорт – совокупность средств сообщения автомобили автобусы прицепы полуприцепы путей сообщения дороги и сооружений АТП СТО АЗС. нужно осуществлять сразу; все грузы попадают в готовом виде; транспорт не создает новых продуктов и не изменяет свойств транспортных грузов; стоимость транспортируемых грузов увеличивается на сумму транспортных расходов...
44470. Разработка мероприятий по улучшению имиджа ОАО «Сбербанка России» 1.66 MB
  Разработка мероприятий по улучшению имиджа ОАО Сбербанка России Имидж банка это образ компании который формируется в общественном и индивидуальном сознании посредством средств массовой коммуникации и психологического воздействия. Рязань отделение №8606 001 Предмет исследования – Имидж и его влияние на банковскую сферу повышение привлекательности банков за счет улучшения их имиджа Цель исследования – Разработка предложений по улучшению имиджа Сбербанка Достижение поставленной цели обуславливает выполнение...
44471. Веб-орієнтована система дистанційного навчання 1.14 MB
  В результаті впровадження системи замовник отримує портал, який може бути доступним як в мережі Інтернет, так і в Інтранет. На основі порталу може бути побудована або система дистанційного навчання і тестування, або повноцінний учбовий чи HR-портал