5. Необходимо экспериментально проверить рассчитанную циклическую частоту w¢. Для этого с помощью секундомера определяют время t числа n полных колебаний, откуда
Опыт выполняется следующим образом. На чашечке устанавливают тот же груз, для которого по формуле (7) был произведен расчет w. Слегка оттянув чашечку (строго вертикально вниз), приводят груз в колебание. Измерение времени не рекомендуется начинать с момента запуска. После нескольких качаний, усвоив темп счета, запускают секундомер в момент, когда груз занимает крайнее нижнее положение (либо крайнее верхнее). В момент запуска секундомера начинают счет колебаний с цифры "ноль" (а не "раз"). Для одного и того же числа полных колебаний N (N ³ 20) определяют время колебаний t не менее трех раз. При этом не обязательно каждый раз останавливать чашечку с грузом, а затем снова ее запускать. Расхождение в измеренных промежутках времени не должно сильно превышать погрешность секундомера (Dt = 0.2 с). Кроме того, если обнаружится расхождение во времени t больше, чем t /N , это означает, что при подсчете числа колебаний допущен просчет.
По измеренным t найти tср. Используя tсp и число полных колебаний N, определите Т и w¢.
6. Сравните результаты для w и w' с учетом их абсолютных погрешностей.
7. Рассчитайте массу чашечки. Поясните, как вы это сделали.
45 Для получения зачета необходимо
1. Продемонстрировать умение экспериментально определять частоту колебаний тела на пружине.
2. Представить отчет по установленной форме.
3. Уметь отвечать на вопросы типа:
а) К пружине с жесткостью k подвешено тело массой m. Затем пружина перерезается пополам и к одной из ее половин снова подвешивается то же тело. Будет ли частота колебаний пружины одинакова в первом и во втором случаях? Если нет, то как будут относиться друг к другу обе частоты? Рассмотрите три случая: mпр >> m , mпр << m, mпр @ m.
б) Поясните, как можно сравнить между собой массы тел, измеряя частоты колебаний этих масс, подвешенных к пружине.
в) Поясните качественно, как изменится период колебаний пружины, если учесть ее массу m?
г) Железная и медная проволоки одинаковых размеров висят в вертикальной плоскости. Нижние концы проволок прикреплены к горизонтальному стержню. Сохранится ли горизонтальность стержня, если к его середине прикрепить груз?
1. Что такое колебание? Какие колебательные движения вы знаете?
2. При каких условиях возникают гармонические колебания?
3. Что можно оказать о напряжении в металлическом бруске:
а) движущемся равномерно, а потом ускоренно в горизонтальном направлении?
б) вращающемся вокруг вертикальной оси?
в) свободно падающем?
4. Во сколько раз изменится частота колебаний автомобиля на рессорах после принятия груза, равного массе порожнего автомобиля?