Задание 1 Определение частоты синфазных колебаний
-
С помощью линейки измерить длину
одного маятника. По результатам измерений
выставить такую же длину другого
маятника. Занести в табл.1. -
Записать массу груза
и
жёсткость пружины
в
таблицу 1 (указаны на установке). -
Отклонить оба маятника от положения равновесия в одну сторону (как показано на рис.3) на одинаковый угол и отпустить. Замерить время
полных колебаний
.
Занести в табл. 1. -
Найти период колебаний по формуле:
.
-
Повторить измерения времени
3
раза. -
Найти среднее значение
. -
По среднему значению периода найти циклическую частоту по формуле:
. -
По формуле (5) рассчитать теоретическое значение
и
сравнить с экспериментальным (среднее
значение в табл.1). Объяснить расхождение. -
Рассчитать относительную погрешность измерений
по формуле:
(11)
Таблица 1
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
c |
рад/с |
% |
c |
c |
рад/с |
% |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
|
|
|
||||
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
=
=
=
Задание 2 Определение частоты противофазных колебаний
-
Отклонить оба маятника от положения равновесия в противоположные стороны (как показано на рис.4), на одинаковый угол и отпустить. Замерить время
полных колебаний
.
Занести в табл. 1. -
Повторить пункты (4) – (7) задания 1 для нахождения частоты
,
занести в табл.1. -
По формуле (9) рассчитать теоретическое значение
и
сравнить с экспериментальным (среднее
значение в табл.1). Объяснить расхождение. -
Рассчитать относительную погрешность измерения
по формуле (11).
Задание 3 Исследование биений связанных маятников
1.
Установить первое значение расстояния
от
оси вращения до крепления пружины.
2. Придерживая перед пуском один и отклонив другой маятник, добиться возникновения биений.
3.
Найти время
полных колебаний
.
Занести в табл. 2.
4.
Вычислить период колебаний по формуле
.
5. Повторить измерения 3 раза.
6.
По среднему значению периода
найти частоту биений
.
7. Повторить пункты 1–6 для разных длин. Занести данные в табл. 2.
8.
Построить график зависимости частоты
биений от длины
.
Сделать вывод.
Таблица 2
|
№ п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
c |
c |
c |
c |
c |
c |
c |
c |
c |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Что называется гармоническими колебаниями?
-
Запишите уравнение гармонического колебания, поясните физический смысл всех входящих в него величин.
-
Получите выражение для расчета скорости колеблющейся точки.
-
Получите выражение для расчета ускорения колеблющейся точки.
-
Что называется математическим маятником?
-
Формула периода математического маятника.
Составители: Кунаков В.С.
Лемешко Г.Ф.
Патаридзе З.Г.
ИЗУЧЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ
СВЯЗАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МАЯТНИКОВ
Методические указания к лабораторной работе № 24
по механике
Редактор Т.В. Колесникова
________________________________________________________
В печать 31.01.2012.
Объем 0,68 усл.п.л. Офсет. Формат 60x84/16.
Бумага тип №3. Заказ № Тираж 50 экз. Цена свободная
________________________________________________________
Издательский центр ДГТУ
Адрес университета и полиграфического предприятия:
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. гагарина, 1.
