Измерения

Задание 1. Исследуйте форму траектории суммарного колебания при произвольной разности фаз φ и одинаковой частоте складываемых взаимно перпендикулярных колебаний. Определите параметры колебаний (амплитуды а и b, разность фаз φ и частоту ω). Настройте песочный маятник так, чтобы складываемые колебания имели одинаковые частоты (₁ = ₂), для чего нужно закрепить муфту С за крючок Д перекладины. Определить период колебаний Т и рассчитать частоту складываемых колебаний .

Для исследования траектории следует положить под маятник лист бумаги, отметить на нем проекцию неподвижного маятника (точка О) и провести оси Ох и Оу. Насыпав песок в воронку, получить траекторию суммарного колебания, отводя маятник в направлении оси х (или у) и сообщая небольшой импульс в направлении оси у (или х).

Найдите амплитуды а и b и разность фаз φ складываемых колебаний. Напишите уравнение колебательного движения. Данные измерений и вычислений занесите в табл. 3.1

Таблица 3.1

Колебания в направлении	Число колебаний	t, с	Т, с	ω, с-1	а, м	b, м	φ, град.	Уравнения в параметрической форме
Ох
Оу

Задание 2. Исследуйте форму траектории суммарного колебания при разности фаз, равной 0, и отношении частот складываемых колебаний ₁:₂ = 1:2. Определите параметры взаимно перпендикулярных колебаний (амплитуды а и b, отношение частот ₁:₂, разность фаз φ). Напишите уравнение траектории суммарных колебаний.

Выполнение задания следует начинать с расчета длин маятников, для которых отношение периодов (частот) их колебаний будет равно 2. Поместите на нитях муфту так, чтобы длины получившихся маятников удовлетворяли найденному условию. Проверьте правильность нахождения положения муфты непосредственным измерением периодов колебаний маятников. Если нужно, перемещением муфты добейтесь желаемого результата. Получите и зарисуйте траекторию колебаний и найдите необходимые параметры, характеризующие колебательный процесс. Данные измерений и вычислений занесите в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Колебания в плоскости Ох					Колебания в плоскости Оу					Уравнения в параметрической форме
Длина маятника, l	Т1 , с	ω1 , с-1	а , м	φ, град.	Длина маятника	Т2 , с	ω2 , с-1	b, м	φ, град

Литература

1. Сивухин, Д. В. Общий курс физики. Механика. В 3 т. Т. 1 / Д. В. Сивухин. М.: Высшая школа, 1989.

2. Гершензон, Е. М. Механика / Е. М. Гершензон, Н. Н. Малов, А. Н. Мансуров. М.: Академия, 2001.

Лабораторная работа № 4

Определение отношения теплоемкостей газов сp/сv методом Клемана и Дезорма

Цель работы: определить отношение C_P/C_V для воздуха, изучить адиабатический и другие процессы в газах.

Приборы и принадлежности: стеклянный баллон, водяной манометр, осушитель, насос.