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

21 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

48163. ЗАКОНОМІРНОСТІ ТА ЕТАПИ РОЗВИТКУ КАПІТАЛІСТИЧНОЇ ЕКОНОМІЧНОЇ СИСТЕМИ 82.5 KB
  Економічна система капіталізму вільної конкуренції: сутність і етапи розвитку Капіталізм вільної конкуренції характеризується приватною капіталістичною власністю на речові ресурси використанням найманої праці та системи ринків чистої конкуренції. Проте не існує різних думок щодо таких інститутів капіталізму вільної конкуренції: приватна власність на засоби виробництва; система найманої праці; 3 свобода підприємництва і вибору; ринкова система та вільна конкуренція; важлива роль прибутку; обмежена роль держави. Система найманої...
48164. ЕКОНОМІЧНА СИСТЕМА СУЧАСНОГО КАПІТАЛІЗМУ 114.5 KB
  Сутність і ознаки змішаної економіки 2. Механізм функціонування сучасної капіталістичної змішаної економіки 3. Монополії та олігополії в умовах капіталістичної змішаної економіки 4. Сутність і ознаки змішаної економіки Розрізняють три основних варіанти змішаної економіки: 1 консервативний 2 ліберальний 3 соціалреформістський.
48165. СОЦІАЛІСТИЧНА ЕКОНОМІЧНА СИСТЕМА ТА ЇЇ ЕВОЛЮЦІЯ 57.5 KB
  Економічна система соціалізму: теорія і практика 2. Об'єктивні і суб'єктивні умови формування моделі державного соціалізму 3. Механізм функціонування державного соціалізму 4. Історичні перспективи соціалізму Список використаних джерел: Основи економічної теорії: Підручник За ред.
48166. АКОНОМІРНОСІ ТА ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ ПЕРЕХІДНИХ ЕКОНОМІК 61.5 KB
  Зміст чинники і типи перехідної економіки 2. Соціальноекономічні перетворення у постсоціалістичних країнах на шляху до соціально орієнтованої змішаної економіки 4. Зміст чинники і типи перехідної економіки Сутність перехідної економіки. Риси перехідної економіки.
48167. СВІТОВЕ ГОСПОДАРСТВО 150.5 KB
  Воно являє собою глобальний економічний організм в якому склалися і зростають взаємозв'язок і взаємозалежність усіх країн і народів світу. Нині жодна країна світу не може самостійно використати всі досягнення сучасної науки і техніки тому вони повинні об'єднувати свої зусилля в цій сфері. Почетверте необхідністю об'єднання зусиль країн для вирішення глобальних проблем екологічних сировинних продовольчих освоєння багатств світового океану і космосу та ін. Три держави СІЛА Японія Німеччина з 9 населення акумулюють 1 2 світового...
48168. ФОРМИ МІЖНАРОДНИХ ЕКОНОМІЧНИХ ВІДНОСИН 73 KB
  Інші форми міжнародних економічних відносин Список використаних джерел: Основи економічної теорії: Підручник За ред. Сучасний рівень міждержавних економічних зв'язків характеризується: трансформацією двосторонніх міжнародних економічних відносин у багатосторонні значним поглибленням міжнародного поділу праці у світовому господарстві; зростанням масштабів і якісними змінами характеру традиційної міжнародної торгівлі із суто комерційної вона перетворюється в інструмент обслуговування національних виробничих процесів; інтенсифікацією і...
48169. ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТИ ГЛОБАЛЬНИХ ПРОБЛЕМ 76.5 KB
  Причини виникнення сутність і класифікація глобальних проблем 2. Глобальні проблеми: і шляхи їх розв'язання людством 3. Міжнародне співробітництво в розв'язанні глобальних проблем та розвитку світогосподарства Список використаних джерел: Основи економічної теорії: Підручник За ред.
48170. Політологія як наука 552 KB
  Політологія ж займається переважно інституційним аспектом політики устроєм і діяльністю держави усього механізму політичної влади а також процесів які характеризують боротьбу за цю владу. Термін політика politics означає швидше процес повязаний із реалізацією і завоюванням державної влади в окремому суспільстві. Емпіричні науки про організацію влади прийняття рішень роботи апарату. Політика як відповідна форма що забезпечує отримання використання та реалізацію влади.
48171. ПОЛІТОЛОГІЯ ЯК НАУКА І НАВЧАЛЬНА ДИСЦИПЛІНА 1.08 MB
  Витоки політичної думки сягають своїм корінням у найдавніші часи у IV III тис. Періодизація визрівання і розвитку світової політичної думки включає в себе чотири основних етапи. Грецькі філософи започаткували вивчення політичної мови й термінології досліджували такі політичні соціальні моральні цінності як свобода справедливість добро та ін. Початок звільнення політичної думки від релігійноетичної форми повязаний з поглядами видатного італійського мислителя епохи Відродження Нікколо Макіавеллі 1469 1527 котрі були...