- •Введение
- •Трудоемкость изучения дисциплины «Физика» по специальностям ОмГау (нужна таблица!!! )
- •Общие рекомендации
- •Классификация ошибок измерения
- •Методика расчета случайных ошибок прямых измерений
- •Коэффициент Стьюдента
- •Систематические ошибки. Соотношение случайной и систематической ошибок
- •Методика расчета погрешностей косвенных измерений
- •Лабораторная работа 1. Определение геометрических размеров тела (4 ч)
- •Теория линейного нониуса
- •Задание 1. Предварительная оценка точности измерения
- •Предварительная оценка точности измерения
- •Задание 2. Определение линейных размеров тел правильной геометрической формы
- •Измеряемые величины для определения размеров тела правильной геометрической формы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2. Измерение времени и массы (4 ч)
- •Основные единицы системы си и их реализация
- •Описание установки и методов измерений
- •Задание 1. Измерение отрезков времени
- •Задание 2. Измерение массы с помощью пружинного маятника
- •Измеряемые и расчетные величины для определения массы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 3. Определение массы тела с помощью пружинного маятника (4 ч)
- •Описание установки и метода измерения
- •Задание 1. Определение массы тела, когда измеряемая масса представляет собой величину одного порядка с эталонной массой
- •Измеряемые и расчетные величины для определения массы тела с помощью пружинного маятника (m ≈ mэ)
- •Задание 2. Определение массы тела, если существует большое различие между измеряемой и эталонной массами
- •Контрольные вопросы
- •Измеряемые и расчетные величины для определения коэффициента упругости к
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5. Определение силы земного притяжения с помощью математического маятника (4 ч)
- •Описание установки
- •Задание. Определение ускорения силы земного тяготения
- •Измеряемые и расчетные величины для определения ускорения свободного падения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 6. Изучение законов сохранения импульса и энергии при упругом ударе (4 ч)
- •Задание 1. Определение коэффициента восстановления энергии при упругом ударе
- •Измеряемые и расчетные величины для определения коэффициента восстановления энергии
- •Задание 2. Проверка закона сохранения импульса для упругого удара
- •Расчет теоретических значений скоростей после удара
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 7. Определение момента инерции тела (4 ч)
- •Описание установки и метода измерения
- •Задание 1. Определение момента инерции крестообразного маятника при двух положениях грузов (на концах спиц, сдвинуты к ступице)
- •Измеряемые и расчетные величины для определения момента инерции тела неправильной формы
- •Задание 2. Расчет относительных и абсолютных погрешностей
- •Расчет ошибок
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8. Определение момента инерции методом крутильных колебаний (4 ч)
- •Описание установки и метода измерения
- •Измеряемые и расчетные величины для определения момента инерции методом крутильных колебаний
- •Задание 1. Определение периодов крутильных колебаний прибора, прибора с эталоном, прибора с телом
- •Задание 2. Определение момента инерции тела
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 9. Определение параметров затухающих колебаний физического маятника (4 ч)
- •Измеряемые и расчетные величины для определения периода и частоты физического маятника
- •Измеряемые и расчетные величины для определения параметров затухающих колебаний физического маятника
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Оглавление
Измеряемые и расчетные величины для определения периода и частоты физического маятника
Номер измерений i |
Кол-во колебаний Ni |
Время колебаний ti |
Период колебаний Ti = ti∕Ni |
Средний период < T > |
Средняя частота < ω > |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
2.По формуле < ω > = определить значение циклической частоты < ω >, подставив вместо периода T его среднее значение < T >.
Задание 2. Определить величину логарифмического декремента затухания.
1. При неподвижном маятнике переместить шкалу отсчета так, чтобы острие стрелки указателя совпало с нулем шкалы.
2. Отклонить маятник от положения равновесия до конца шкалы и, отпустив его, замерить с помощью стрелочного указателя величину А.
3. По формуле определить значение добротности колебательной системы, подставив вместо его среднее значение.
Определить величину коэффициента затухания β по формуле , подставив в нее средние значения и < T >.
4. По формуле определите время релаксации колебательной системы.
Результаты измерений и расчетов занести в табл. 9.2.
Таблица 9.2
Измеряемые и расчетные величины для определения параметров затухающих колебаний физического маятника
Номер измерений I
|
Амплитуда колебаний Ai
|
Отношение соседних амплитуд Ai / At +1 |
Логарифмический декремент затухания
|
Среднее значение
|
Среднее значение
< Q > |
Среднее значение
< β > |
Среднее значение
< τ > |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
Задание 3. По известному значению периода колебаний и данным (табл. 9.2) построить график затухающих колебаний А = f (T), откладывая значения амплитуд по вертикальной оси, а значение времени колебаний, кратного периоду колебаний < T >, – по горизонтальной оси (на миллиметровке).
Контрольные вопросы
1. Какой маятник называется физическим?
2. Какие колебания называют затухающими?
3. Какова причина затухания свободных колебаний?
4. Что называется амплитудой затухающих колебаний?
5. Как составляется дифференциальное уравнение затухающих колебаний физического маятника?
6. От каких величин зависит частота затухающих колебаний?
7. Как объяснить физический смысл параметров затухания: коэффициента затухания, логарифмического декремента затухания, добротности, времени релаксации?
Литература [5, § 141, 146].