2. Порядок виконання роботи

1 Знайти період та частоту коливань маятника 4 залежно від положення масивного циліндра 3 (координати , рис.5.2.3). Для цього необхідно від’єднати від лабораторної установки маятник-резонатор 1. Потім виміряти часt, за який відбуваєтьсяN = 10 коливань маятника 4 (початкове відхилення не повинне перевищувати 5–10⁰), за допомогою секундоміра. Період дорівнюватиме. Частоту коливань визначити за формулою . Вимірювання періоду та частоти виконувати для координат циліндра, що подані у табл.5.2.1. Результати вимірювань періоду та частоти занести у табл.5.2.1.

2 Оцінити похибку вимірювання періоду коливань. Для цього для одного зі значень координати масивного циліндра (наприклад 20 см) провести вимірювання часуt, за який відбуваєтьсяN = 10 коливань маятника 5 разів. Результати занести у табл.5.2.2.

Таблиця 5.2.1

№ досл.	х, см	t,c	T, c	c –1	AІ	AІІ
1	8
2	10
3	12
4	14
5	16
6	17
7	18
8	19
9	20
10	21
11	22
12	23
13	24
14	25
15	26
16	27
17	28
18	29
19	30
20	31
21	32
22	33
23	34
24	35
25	36
26	38
27	40

Обчислити середнє значення часу :

. (5.2.18)

Таблиця 5.2.2

№ досл.	t, c	< T >, c	ΔT, c
1
2
3
4
5

Обчислити випадкову похибку вимірювання часу за формулою

. (5.2.19)

Загальну похибку вимірювання часу визначимо за допомогою співвідношення

, (5.2.20)

де – похибка приладу для вимірювання часу (секундоміра).

Середнє значення періоду коливань визначимо як

(N = 10). (5.2.21)

Загальну похибку вимірювання періоду коливань визначимо як

(N = 10). (5.2.22)

Значення тазанести у табл.5.2.2.

3 Приєднати маятник-резонатор 1 до лабораторної установки. Встановити демпфувальний диск паралельно площині коливань. Визначити амплітуду A_Іколивань маятника-резонатора 1 залежно від координатимасивного циліндра 3. Координативзяти такими, як і у табл.5.2.1. Початкове відхилення маятника 4 у всіх експериментах має бути однаковим і не перевищувати 5–10⁰. Результати вимірювань занести до табл.5.2.1. Під час проведення експериментів мати на увазі, що амплітуда коливань маятника-резонатора повільно змінюється у часі. У табл.5.2.1 потрібно записувати її максимальне значення.

4 Повернути демпфувальний диск на 90⁰і повторити експерименти, описані в п. 2. Результати вимірювань амплітудиA_ІІзанести у табл.5.2.1.

5 За результатами, що подані у табл. 5.2.1, будуємо на одному рисунку залежності амплітуд коливань маятника-резонатора 1 від частоти зовнішнього періодичного джерела (маятника 4) для двох положень демпфувального диска на одному рисунку. З графіків знаходимо ширину резонансної кривої та резонансну частоту для кожного положення демпфувального маятника (рис.5.2.3). Отримані значення заносимо до табл.5.2.3.

6 Використовуючи отримані значення ширини резонансних кривих для кожного положення демпфувального маятника, знаходимо значення коефіцієнта згасання, логарифмічного декремента згасання і добротності за формулами (5.2.12)–(5.2.14). У цих формулах як частоту загасальних коливаньвзяти резонансну частоту. Результати розрахунків записуємо у табл.5.2.3.

Таблиця 5.2.3

	Демпфувальний диск, паралельний площині коливань	Демпфувальний диск, перпендикулярний до площини коливань
рез
рез

7 Обчислити похибки вимірювань резонансної частоти, ширини резонансної кривої коефіцієнта згасання, логарифмічного декремента згасання та добротності за такими формулами:

, (5.2.23)

, (5.2.24)

, (5.2.25)

, (5.2.26)

. (5.2.27)

8 За результатами роботи зробити висновки: навести результати вимірювань ширини резонансної кривої, коефіцієнта згасання, логарифмічного декременту згасання, добротності для двох положень демпфувального диска.