44
.pdf
6.Определить частоту биений маятников, измерив Тб. Один из маятников удерживается в вертикальном положении, а другой отводится на небольшой угол в любую сторону. Затем оба маятника освобождаются.
Измерьте Тб по времени 10 биений. Определите среднее значение Тб , проведя не менее 5 измерений.
7.Вычислите абсолютную и погрешность измерений по формуле: ΔΤ= k S, где k — коэффициент Стьюдента, равный k = 2.78 для пяти измерений
|
|
|
n |
|
|
|
|
∑(Tср − Ti )2 |
|
(n = 5), а S — средняя квадратичная погрешность: S = |
i =1 |
. |
||
|
|
|
n(n −1) |
|
Величина относительной погрешности определяется по формуле: |
|
|||
ε = |
T |
100%. |
|
|
|
|
|
||
|
T |
|
|
|
|
ср |
|
|
|
8.Соедините маятники через упругую связь со стержнем возбудителя колебаний, осторожно зацепив верхнюю пару пружинок за стержень маятника.
9.Включить в сеть шнур питания пульта управления установки. Включить тумблер СЕТЬ, расположенный на лицевой панели пульта управления, при этом должна загореться сигнальная лампочка.
10.Плавно вращая ручку ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ на панели пульта управления, добейтесь получения синфазных, антифазных колебаний и биений. Время установления устойчивых синфазных и антифазных колебаний не менее 3 мин.
11.Определите частоты вынужденных синфазных и антифазных колебаний, измерив их периоды как в пунктах 4,5 и 6.
12.Пользуясь формулами (1), (2) и (3), рассчитайте частоты синфазных, антифазных колебаний и биений маятника и сравните их с эксперимен-
тально полученными значениями.
Параметры маятника: L = 50 см, k = 10 н/м , m = 200 гр , d = 10 см. 12.Результаты внесите в таблицу и покажите преподавателю.
ТАБЛИЦА
|
свободные |
|
вынужденные |
теоретические |
|||
|
|
|
|
|
|
|
значения |
Тсин |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тср.син |
|
|
|
|
|
|
|
νсин |
|
|
|
|
|
|
|
Тантиф |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тср.антиф |
|
|
|
|
|
|
|
νантиф |
|
|
|
|
|
|
|
Тб |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тср.б |
|
|
|
|
|
|
|
ΔΤ и ε% |
|
|
|
|
|
|
|
νб |
|
|
|
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Что называется колебаниями, гармоническими колебаниями и каковы их параметры.
2.Найти решение уравнения гармонических колебаний для математического маятника.
3.Как получить биения для двух маятников, связанных пружинкой.
4.Объяснить, почему синфазные и антифазные колебания связанной системы будут гармоническими. Записать частоты этих колебаний.
5.От чего зависит частота биений.
6.Получите уравнение биений.
7.Что называется вынужденными колебаниями и резонансом.
8.Объясните, почему при вынужденных колебаниях двух связанных маятников мы наблюдаем “двугорбый” резонанс.
9.Как вы думаете, сколько будет резонансных пиков у системы 4х связанных маятников.