Хід роботи

I. Визначити коефіцієнт жорсткості пружини статичним методом.

1. Підвісити до поперечки пружину і визначити за лінійкою її довжину.

2. Прикріпити вантаж до пружини і ви­значити величину L, на яку розтягнулася пружина з вантажем.

3. За формулою визначити коефіцієнт жорсткості пружини.

4. Вимірювання провести тричі з кожною пружиною за трьох різних вантажів.

5. Результати вимірювань і розрахунків занести до табл. 5.1.

Таблиця 5.1

№ п/п

Пружина 1

Пружина 2

Пружина 3

Р

l

k1

k

Р

l

k1

k

Р

l

k1

k

-

Ср.

II. Визначити залежність періоду коливань пружинного маятника від маси вантажу.

1. Підвісити на поперечку пружину з вантажем. Відвести вантаж від положення рівноваги на 30 –50 мм і відпустити.

2. Виміряти секундоміром час, за який вантаж зробить 20 коливань. За формулою визначити період коливань маятника.

3. Вимірювання виконати для кожної пружини по три рази за трьох різ­них вантажів. Результати вимірювань і обчислень занести в табл. 5.2.

4. За середніми значеннями побудувати графік залежності Т² = f(m), відкла­даючи по осі абсцис масу m, по осі ординат – квадрат періоду коливань маятника Т².

Таблиця 5.2

№ п/п

m1 =

m2 =

m3 =

n

t

Т

T2

n

t

Т

T2

n

t

Т

T2

Ср.

III. Визначити залежність періоду коливань пружинного маятника від коефіці­єта жорсткості пружини.

1. Обрати для роботи вантаж.

2. Взяти потрібні значення Р, k₁ Т² із табл.5.1, 5.2 і зане­сти їх у табл.5.3.

3. За середніми значеннями побудувати графік залежності T² = f(k₁), відкла­даючи по осі абсцис коефіцієнт жорсткості пружини k₁, а по осі ординат – Т².

4. Знаючи період коливань маятника Т для кожної пружини й масу ван­тажу m, визначити коефіцієнт жорсткості k за формулою (5.5).

5. Результати обчислень занести до табл. 5.3 і порівняти їх із кое­фіцієнтом жорсткості k₁, одержаним статичним методом.

Таблиця 5.3

№ п/п	Пружина 1	Пружина 2	Пружина 3
P	k1	T2	P	k1	T2	P	k1	T2

IV.Визначити логарифмічний декремент згасання пружинного маятника і коефіцієнт тертя.

1. Підвісити на поперечку пружину, "крильця" і один із заданих ванта­жів так, щоб "крильця" терлися об натягнуті струни.

2. По один бік від положення рівноваги вантажу позначити на лінійці мітки для максимальної амплітуди а₀ і мінімальної амплітуди (а_t = 0,1 а₀).

3. Відвести вантаж від положення рівноваги до точки суміщення з міткою максимальної амплітуди. Відпустивши його, виміряти секундоміром час до зменшення амплітуди в 10 разів (суміщення з міткою мінімальної амплітуди).

4. Порахувати за цей час кількість коливань і за формулою Т = t /n визна­чити період коливань. Для більшої точності зробити три вимірювання і обчислити середнє значення періоду. Вимірювання провести для максимальних амп­літуд 30, 50, 70 мм. Результати занести до табл. 5.4.

5. За формуою (5.10) визначити логарифмічний декремент згасання λ, а за формулою (5.9) і r/m = 2β – коефіцієнт сили тертя r.

Таблиця 5.4

№ п/п	Пружина №
m вантажу
aτ	n	t	T	Tср	λ	r

Скласти таблицю для кожної амплітуди.