Описание лабораторной установки

Лабораторная установка для исследования свободных коле­баний тела включает пружину 1 с грузом 2, подвешенную на кон­соли с возможностью совершать по вертикали свободные колеба­ния, шкалу 3, закрепленную на стене вертикально (см. рис. 8.1).

Для приведения системы в колебательное движение необхо­димо затянуть груз 2 вниз и отпустить его без начальной скорости. Далее по шкале 3 можно фиксировать положения груза в любой момент времени.

 

Порядок выполнения работы

8.4.

1. Подвесить к пружине исследуемый груз (масса указана на нем).

2. Определить по шкале статическое удлинение lcm пружины

3. Определить жесткость пружины по формуле (8.13).

4. Отклонить груз от положения равновесия на расстояние х0

(х0 брать от 30 до 100 мм).

5. Замерить амплитуду колебаний груза (точки М), как поло­вину размаха колебаний.

6. Замерить при помощи секундомера время 10 полных коле­баний.

7. Действия, изложенные в п. 4, 5, 6, повторить три раза. Ре­зультаты исследований занести в таблицу для вычисления периода колебаний.

8. Вычислить период колебаний системы по формуле (8.10) и сравнить с опытным значением.

9. Вычислить круговую частоту колебаний по формуле (8.11).

 

10. Определить начальную фазу а по формуле (8.9).

11. Найти закон движения точки М, подставив полученные значения А , к и а в уравнение (8.4).

12. Построить график зависимости х = f(t) по найденному за кону движения точки М.

 

 

Содержание отчета

1. Номер и название работы.

2. Цель работы.

3. Схема к исследованию свободных колебаний материальной точки.

4. Результаты исследований по форме:

статическое удлинение λс=___ м;

амплитуда колебаний А =__ м;

жесткость пружины с =__ Н/м;

круговая частота колебаний к =__ с";

начальная фаза колебаний а =__ рад.

 

Номер опыта Время десяти полных ко­лебаний tt. с Период колебаний Т, = t/10, с
1 2 3    
Среднее значение  

5. График зависимости х =f(t).

6. Выводы.

 

 

Контрольные вопросы

1. Какие колебания называются свободными ?

2. Какими параметрами характеризуются свободные колеба­ния ?

3. Что такое жесткость пружины и какими методами ее можно определять ?

4. Что называется амплитудой колебаний и от каких величин она зависит ?

5. Что называется периодом колебаний и от каких величин он зависит ?

6. Зависит ли период колебаний от амплитуды ?

 

 

РАБОТА 9.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

Цель работы - экспериментально проверить теорию вынуж­денных колебаний точки.