Б) Последовательное соединение пружин.
1. На оси шкива укрепите треугольник из пресс - картона.
2. На крючок подвесьте две пружины, соединив их последовательно. К пружинам соедините подвес для грузов.
3. Растянув систему на некоторую длину (не более 30 мм), установите время 10-15 колебаний.
4. Опыт проводите 3 раза, не меняя массу груза.
5. Результат зафиксируйте в таблице № 4.
6. Повторите опыт 4-5 раз с различными массами грузов.
7. Результаты занесите в таблицу №4.
№ опыта |
m, кг |
n |
t1, c |
t2, c |
t3, c |
tcp, c |
kоб, |
k2,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Вычислите коэффициент жесткости пружины по формуле
9. Так как пружины соединены последовательно, то коэффициент жесткости системы определяется по формуле
10. Сравните значения k2 полученные по таблицам № 3 и
№ 4.
Вычислить погрешности измерения k2, полученных косвенным способом и ответ запишите в виде
k1
= (kср+Δk)
;
= …%
k2= (kср+Δk) ; = …%
Контрольные вопросы.
Сформулируйте определение пружинного маятника.
Получите уравнение колебаний пружинного маятника и докажите путем подстановки, что его решением является выражение вида
x=
Аcos
(
),
где 2
=
- циклическая частота свободных колебаний
пружинного маятника.
Докажите. что коэффициент упругости системы из двух параллельно соединенных пружинных маятников вычисляется по формуле kоб=k1+k2.
Докажите, что коэффициент упругости системы, состоящих из двух последовательно соединенных пружин может быть вычислен по формуле
Во сколько раз изменится частота колебаний пружинного маятника, если к пружине жесткостью k1: а) последовательно; б) параллельно прикрепить пружину с жесткостью k2 (k2=k1; k2=2k1; k2=5k1)
От чего зависит коэффициент жесткости пружины?
Изменится ли период колебаний и почему в состоянии невесомости?
Лабораторная работа № 4 Определение модуля Юнга и коэффициента жесткости металлического стержня с помощью механических колебаний.
Ц
ель:
1) определить коэффициент упругости
статическим методом; 2) определить
коэффициент упругости динамическим
методом; 3) определить модуль Юнга для
металлического стержня.
Оборудование: 1)установка ЛКМ – 7; 2) набор металлических стержней; 3) набор грузов; 4) веревка с петлями; 4) линейка.