36742

Изучение свободных колебаний связанной системы тел

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: Определение периода колебаний и коэффициента затухания системы содержащей груз блок и пружину. Гармоническими называются колебания при которых изменение фйзической величины например смещения груза у с течением времеи закон колебаний выражается формулой или . амплитуда колебаний; фаза колебаний; циклическая частота; Любое механическое колебание происходит с затратами энерпш на работу протнв сил трения.

Русский

2013-09-23

174 KB

19 чел.

PAGE  5

       Московский государственный университет

путей сообщения РФ (МИИТ)

Кафедра «Физика-2»

Институт, группа        ИУИТ, УИС-111               К работе допущен___________________

        (Дата, подпись преподавателя)

Студент        Дмитриева Елена Владимировна   Работа выполнена___________________

 (ФИО студента)      (Дата, подпись преподавателя)

Преподаватель Пыканов Игорь Владимирович     Отчёт принят_______________________          (Дата, подпись преподавателя)

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №8

Изучение свободных колебаний связанной системы тел.

  1.  Цель работы:

Определение    периода    колебаний    и коэффициента затухания системы, содержащей груз, блок и пружину.

2. Принципиальная схема установки (или её главных узлов):

Б – блок;

К – пружина;

D – держатель;

m – груз.

3. Основные теоретические положения к данной работе (основополагающие утверждения: формулы, схематические рисунки):

Колебаниями называются процессы, при которых какая-либо физическая величина принимает многократно, через равные (цли почти равные) последовательные промежутки временн, одни и те же (или приблизительно одни и те же) значения.

Гармоническими называются колебания, при которых изменение фйзической величины, например смещения груза у, с течением времеи (закон колебаний) выражается формулой или .

 - амплитуда колебаний;

     - фаза колебаний;

     - циклическая частота;

     Любое механическое колебание происходит с затратами энерпш на работу протнв сил трения. При этом амплитуда колебательного движения А с течением времени убывает, происходит затухание колебаний.

 

   Период незатухающих колебаний: 

  Период затухающих колебаний:

   Частота затухающих колебаний:

 

Система связанных между собой тел, изучаемая в данной лабораторной работе, состоит из пружины и груза, связанных невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через блок. Блок укреплен на стойке со шкалой. На стойке со стороны груза укреплена дополнительная шкала на передвижном экране.

Коэффициент жесткости пружины k определяют, создавая статическое растяжение пружины под действием груза, прикрепленного к концу нити. При неподвижном грузе, действующая на него сила тяжести mg уравновешивается силой упругости пружины, растянутой на величину х, т. е. mg=kx.

Период затухающих колебаний T определяют, измеряя время t нескольких полных кояебаний n. Период рассчитывают по формуле T=t/n.  Измерение времени проводят с помощью лабораторного
секундомера.

Период незатухающих колебаний рассчитывают по формуле

и сравнивают с периодом затухающих колебаний.

Коэффициент   затухания   в   данной   работе   определяют, используя закон убывания амплитуды . Для этого измеряют число колебаний n, за время которых амплитуда колебаний уменьшится в e раз. Напишем отношение амплитуд для моментов времени t и t+T начала и конца опыта: 

Из этой формулы после простых преобразований следует


4. Таблицы и графики

                             Определение коэффициента жесткости пружины.

                                                   Результаты измерений:

1

  № п\п

L+, см

L-, см

, см

Х, см

Исх. сост.

0

4

4,1

4,05

0,1

1

63

6,1

6,1

6,1

2,1

2

129

8,2

8,3

8,2

4,23

3

189

10,2

10,4

10,3

6,3

4

252

12,3

12,3

12,3

8,3

5

315

14,4

14,4

14,4

10,4

           Определение периода колебаний системы и коэффициента затухания.          

                                     Результаты измерений:

2

№ п\п

                  m=70 г.                                           = 53,5 г.

n

t, с

T, с

1

10

9,1

0,91

9

2

10

8,7

0,87

10

3

10

8,1

0,81

9

4

10

8,7

0,87

8

5

10

9

0,9

8

6

10

8,6

0,86

8

Среднее

10

8,7

0,87

8

   

Определение коэффициента жесткости пружины:

20,41 (H/m)

Определение периода колебаний системы:

0,87 (c)

0,9(c)

Определение коэффициента затухания:

0,14 (1/c)

5. Расчёт погрешностей измерений 

(указать метод расчёта погрешностей).

Случайная ошибка  при определении периода колебаний:

0,01293831 (c);

Случайная ошибка  при определении - числа колебаний в опытах по измерению коэффициента затухания:

0,18;

N=6, α=0,9

Относительная и абсолютная ошибки измерения коэффициента затухания:

0,03;

=0,003882 (1/c);

6. Окончательные результаты:

                                            

Подпись студента:


Лист – вкладыш

5. Расчёт погрешностей измерений (продолжение):


7. Дополнительная страница

(для размещения таблиц, теоретического материала и дополнительных сведений).


EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64567. Творчество Караваджо 15.24 KB
  Ранние работы Караваджо поясные портреты иногда с включением деталей натюрморта которые Караваджо писал мастерски. В капелле Черази церкви СантаМария дель Пополо Караваджо изменил манеру письма. Фигуры у Караваджо изображены таким образом что у зрителя возникает ощущение необыкновенной реалистичности.
64569. Проблема баланса сил в XVIII веке. Военные конфликты 30-х - 60-х годов XVIII века 13.5 KB
  Главным в международной политике стало строгое соблюдение принципа баланса сил. Три основных конфликта этого периода фактически определяли направленность усилий европейских политиков и дипломатов.
64570. Социально-этичный маркетинг 19.73 KB
  Социально-этический маркетинг (социально-этичный маркетинг, социальный маркетинг) – это комплексное взаимодействие коммерческой фирмы, работающей на рынке, с клиентами, контрагентами, различными общественными институтами, основанное на признании решающей роли социальной ответственности фирмы.
64571. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ. ТРАНСПОРТНЫЙ ПОТОК 36.01 KB
  При формировании информации о состоянии дорожного движения в первую очередь необходимы данные характеризующие транспортный поток. По мере совершенствования методов и аппаратуры для исследования транспортных потоков номенклатура показателей используемых в организации...
64573. Основные направления европейской политики XVIII столетия. Проблема баланса сил 15.45 KB
  Причиной войны стал династический спор французских Бурбонов и австрийских Габсбургов за право наследования испанского престола после смерти в ноябре 1700 Карла II (1665–1700), последнего представителя испанских Габсбургов.
64574. Реабилитация русской истории. Народы Поволжья в составе РФ. 16 – начало 20 веков 29 KB
  В Москву прибыли посланцы чувашей и горных марийцев которые просили великого князя Ивана IV о том чтобы государь пожаловал послал рать на Казань. Постепенно Расширение территории обитания чувашей. начинается переселение чувашей в Западную Сибирь.
64575. Фазы национального движения и национальный вопрос в программах и деятельности политических партий Закавказья на рубеже 19-20 веков 18.6 KB
  Существует три фазы национального движения. Первая фаза: энергия активистов национального движения была прежде всего направлена на тщательное исследование языковых, культурных, социальных и иногда исторических черт не доминирующей группы и на закрепление этих фактов в сознании соотечественников.