2. Приборы и оборудование

Трифилярный подвес, секундомер, миллиметровая бумага, песок.

3. Экспериментальная установка

Рис. 3.

В данной работе затухающие колебания изучаются на диске, подвешенному на трифилярном подвесе (рис. 3). При отклонении диска на некоторый угол в горизонтальной плоскости он начинает выполнять колебания. К диску укреплен указатель У, к концу которого присоединена воронка с песком. При движении тележки Т песок вычерчивает на бумаге, помещенной на тележке, затухающие колебания. Затухания обеспечивается лопаточкой Л, которая движется в сосуде с вязкой жидкостью.

4. Порядок проведения измерений

1. Размещают на тележке лист миллиметровой бумаги так, чтобы при протягивании тележки указатель все время находился над одной и той же линией миллиметровой бумаги. На этой линии на расстоянии 15 см отмечают две точки и проводят через них прямую. Снова устанавливают тележку в такое положение, чтобы указатель находился немного впереди (2 см) начальной метки. Включают протягивание тележки. В момент совпадения начальной метки с указателем включают секундомер, а при совпадении с последней меткой – выключают. Тем самым измеряют время t, за которое тележка сместится на заданное расстояние . По этим данным можно рассчитать цену деления миллиметровой бумаги, решая пропорцию

Отсюда .

2. Снова устанавливают тележку в такое положение, чтобы указатель находился немного впереди (2 см) начальной метки. Отклоняют указатель (воронку с предварительно насыпанным песком) на угол 10^о. Потом одновременно включают тележку и отпускают указатель. Песок, который высыпается из воронки, вычерчивает на бумаге затухающие колебания.

3. 

   Рис. 4

   Отмечают на кривой затухающих колебаний точки пересечения с центральной линией, а также максимальные и минимальные значения и потом вытряхивают песок. По имеющимся точкам воссоздают график затухающих колебаний (рис. 4). Начальная метка служит началом отсчета времени. Снизу и сверху профиля затухающих колебаний проводят огибающую, которая представляет собой зависимость амплитуды затухающих колебаний от времени.

5. Обработка результатов измерений

1. В области крутого спада амплитуды затухающих колебаний выбирают на центральной линии 10 точек . Для этих точек на верхней и нижней кривых отсчитывают значение амплитуд и и далее находят среднее значение

.

Результаты измерений заносят в таблицу.

Таблица

Время прохождения тележкой расстояния : Цена деления миллиметровой бумаги:
№	Координаты точек
	Абсцисса		Ордината
1
2
…
10

2. Пересчитываем значение координат выбранных точек в секунды: , где – цена деления миллиметровой бумаги.

3. По полученным данным строим график зависимости от .

4. Должна получиться прямая, уравнение которой

можно получить из выражения (13) — рис. 5.

Рис. 5

Если записать последнюю формулу для двух каких-нибудь моментов времени и и взять разность, то легко получить:

. (19)

5. С помощью (19) рассчитываем коэффициент затухания , предварительно определив координаты двух каких-нибудь точек, расположенных непосредственно на прямой (рис. 5).

6. По формулам (16) и (18) вычисляем логарифмический декремент затухания и добротность системы .