2015-10-16
877
1. Подвесить к пружине груз и диск № 1.
2. Вывести маятник из положения равновесия на 20 мм и определить время 20 колебаний.
3. Повторить измерения еще 2 раза, результаты записать в табл. 5.2.
4. Определить среднее время 20 колебаний и по среднему времени рассчитать период.
5. Измерить начальную амплитуду А 0. Через время t ′ (30 – 60) определить верхнее и нижнее отклонение нижнего конца пружины из положения равновесия, используя шкалу 6. Амплитуду колебаний рассчитать по формуле
,
где l 1 – верхний отсчет по шкале; l 2 – нижний отсчет по шкале.
6. Вычислить коэффициент затухания β по формуле
.
7. Рассчитать логарифмический декремент затухания λ и коэффициент сопротивления среды r по формулам
,
,
где m – масса груза с диском.
8. Рассчитать погрешности определения β, λ, r.
9. Пункты 1–8 повторить, используя груз и диски № 2, № 3.
Таблица 5.2
| m, кг | t, с | T ср, с | n | T, с | А 0, м | А, м | t ′, с | β, с – 1 | λ | r, кг·с-1 | Δβ, с – 1 | Δλ | Δ r кг·с-1 |
5.3. Изучение вынужденных колебаний пружинного маятника ( выполняется по указанию преподавателя).
1. К пружине подвесить груз. Привести систему в движение, определить время t 0 20 колебаний.
2. Повторить измерения еще 2 раза, результаты записать в табл. 5.3.
3. Определить среднее время и по нему рассчитать значение собственной частоты колебаний по формуле
.
4. Подсоединить тросик 9 к грузу. Установить выключатель сетевого напряжения в положение «О» – ОТКЛ, регулятор частоты вращения – против часовой стрелки до упора.
5. Подключить устройство к питающей сети. Установить выключатель сетевого напряжения в положение «I» – ВКЛ и убедиться в загорании соответствующего индикатора.
6. Вращая ручку регулятора частоты вращения, установить минимальную частоту вращения выходного вала электропривода.
7. Измерить амплитуду установившихся вынужденных колебаний маятника.
8. Определить время 20 колебаний. Рассчитать частоту ν
.
9. Меняя с помощью ручки регулятора частоты число оборотов двигателя (10–15 раз), определить последовательно соответствующие амплитуды и частоты вынужденных колебаний. Результаты измерений записать в табл. 5.3.
10. Построить график зависимости амплитуды А от частоты ν.
11. По графику определить резонансную частоту.
12. Используя формулу (2.16), рассчитать коэффициент затухания β.
Таблица 5.3
| N | A, м | n | t | ν, с - 1 | ν 0, с - 1 | νрез, с - 1 | β, с - 1 |
