
- •Лабораторная работа № 42 изучение механических затухающих колебаний
- •Гармонические колебания
- •Затухающие колебания
- •Описание лабораторной установки
- •Методика проведения эксперимента и обработки результатов
- •Определение величин, входящих в таблицу 1
- •Порядок проведения опытов 2-5
- •Контрольные вопросы
Определение величин, входящих в таблицу 1
Опыты проводятся при пяти различных значениях диаметра d диска D. Опишем порядок проведения первого опыта.
-
Изучить информацию на экране. Слева в верху показана схема экспериментальной установки. Справа расположена таблица 1. В правой части экрана имеются подсказки, панель инструментов.
-
L’ на ползунке перемещения груза Р и поставить груз в среднюю часть маятника. Значение смещения груза указана правой верхней части экрана, его записать в тетради и во всех остальных опытах сохранить это смещения груза.
-
L’ на ползунке у диска d и переместить ползунок вправо для увеличения диаметра диска . В этом первом опыте диаметр d должен быть минимальным.
-
L’ на команде ОК, при этом маятник отклоняется на начальный угол 10. L’ на ОК и наблюдать процесс колебаний. При этом компьютер рисует график функции =(t). Из графика взять значения A0, A5, A10, A15 и занести в таблицу.
-
Включить калькулятор. Для этого L’ на калькуляторе. Из графика взять значение времени для 5 полных колебаний, рассчитать период колебаний по формуле T = t/5 и занести в таблицу. Рссчитать логарифмический дикремент затухания по формуле
и записать в таблицу. Рассчитать коэффициент затухания по формуле
и записать в таблицу. Рассчитать время релаксации по формуле = 1/ и записать в таблицу, выключить калькулятор.
Порядок проведения опытов 2-5
-
L’ на команде Retry.
-
L’ на команде Цвет и L’ на желаемом цвете для графика опыта.
-
Для проведения опыта 2 необходимо увеличить диаметр d и повторить пункты 4-8, сохранив значения начальной амплитуды А0 и смещения груза Р.
-
L’ на команде ОК. Еще раз L’ на команде ОК.
-
В каждом следующем опыте увеличивается диаметр d и повторяются пункты 4-12.
-
Перерисовать в тетради один наиболее красивый график функции =(t), указав на нем A0, A5, A10, A15 , Т, А(t).
-
Записать результаты расчета в таблицу.
-
Выключить калькулятор. Для этого L’ на команде х калькулятора.
-
L’ на команде Выход .
-
Выключить компьютер.
Контрольные вопросы
1. От чего зависит частота собственных колебаний механических систем ?
2. Вывести дифференциальное уравнение затухающих колебаний.
3. Самостоятельно решить дифференциальное уравнение затухающих колебаний.
4.Что такое логарифмический декремент? Как он связан с добротностью и временем релаксации?
5.Каков физический смысл коэффициента затухания, логарифмического декремента затухания?