Порядок выполнения работы

Часть 1 Определение коэффициента возвращающей силы пружины.

1 Подвесить на штатив пружину с подвеской и заметить по указателю длину ненагруженной пружины .

2 Положить на подвеску грузик массой m = 5 *  кг и заметить по указателю длину пружины x = .

3 Добавить 2-й, 3-й, 4-й, 5-й грузики, каждый раз измерять длину  и вычислять удлинение = - .

4 Рассчитать по формуле (8.10) коэффициент возвращающей силы для 5 измерений и найти среднее значение коэффициента.

5 Определить абсолютные погрешности отдельных измерений Δ  = | - | и относительную погрешность δ = (Δ / )  100%.Данные опытов и расчетов занести в таблицу 8.1.

 

 

Таблица 8.1 - Результаты измерений и вычислений

м

m кг

м

м

Н/м

Н/м

Δ Н/м

Δ Н/м

δ  %

Часть 2 Определение периода колебаний нагруженной пружины

1 Поместить на подвеску два грузика и записать массу грузиков с подвеской и указателем  (масса подвески и указателя написана на приборе).

2 Слегка приподнять груз на пружине (на 6-8 мм), отпустить ее и, пропустив 5-6 колебаний, отсчитать по секундомеру время, за которое пружина совершит N колебаний (количество колебаний N задает преподаватель). По формуле  = определить период колебания нагруженной пружины.

3  Опыт повторить 3 раза (число N можно взять разное), рассчитать каждый раз период и найти средний период .

4 На подвеску добавить еще три грузика, подсчитать новую общую массу грузов и подвески  и, проделав опыт 3 раза, определить .

                                                                                                                                             

Таблица 8. 2 - Результаты измерений и вычислений

Масса кг	№ опыта	N	, с	, с	, с	, с	δT, с
	1 2 3
	1  2  3

5 Используя формулу (8.10), найти теоретические значения периодов нагруженной пружины, взяв за коэффициент упругости значение  из таблицы 1.

                    = 2π и

6 Приняв полученные значения   и  за истинные, вычислить   относительные ошибки результатов измерений по формуле:

                       δT  

7 Данные измерений и вычислений занести в таблицу 8.2.

8 В конце отчета записать окончательные  результаты измерений для k в виде

k= (  ± Δ при   δk% = …%.

Контрольные вопросы

1 Напишите уравнение гармонического колебания. Что называется  гармоническим колебанием?

2 Дайте определение величин, характеризующих гармоническое колебание (амплитуда, фаза, частота, циклическая частота, период).

3 Какими формулами определяется ускорение колеблющейся точки?

4 Какие силы вызывают гармонические колебания? Каковы их свойства?

5   Какова природа возвращающей силы? Какая формула ее определяет?

6 Что такое коэффициент возвращающей силы? Какие формулы его определяют?   

7    Как можно рассчитать период колебаний нагруженной пружины? От чего он зависит?

8   Как можно практически измерить период колебаний груза на пружине?