Методички / В.В. Дырдин Изучение механических колебаний в упруго связанных системах

10

-измерить частоту колебаний ω одного из маятников, данные занести в табл. 4;

-измерить частоту биений ωδ. Для этого необходимо следить за

одним из маятников и измерить время Тδ между двумя последующими состояниями маятника, когда его амплитуда или максимальна, или равна нулю. Данные занести в табл. 4;

6.6. Наблюдение вынужденных колебаний.

-установить пружины, связывающие приводной стержень со стержнем одного из маятников;

-включить питание двигателя;

-плавно изменяя число оборотов двигателя, наблюдать изменение амплитуды колебаний маятников;

-при угле колебаний больше 200 наблюдается режим резонанса;

-при низких частотах наблюдать первый резонанс с частотой

синфазных колебаний ωс, а второй на частоте противофазных колебаний ωп. Если один из резонансов не наблюдается, то нужно изменить параметры системы таким образом, чтобы наблюдать оба резонанса и измерить частоты ωс и ωп. Длительно раскачивать маятники

врежиме резонанса не рекомендуется;

-относительную погрешность оценить по теории погрешностей. Результаты расчетов занести в табл. 5.

7.Темы для УИРС

1.Изучение влияния коэффициента жесткости пружины на величину упругой связи маятников.

2.Определение коэффициента затухания и коэффициента сопротивления среды.

3.Изучение зависимости коэффициентов распределения амплитуд от величин парциальных частот.

4.Изучение зависимости нормальных частот колебательной системы от соотношения парциальных частот маятников.

8.Контрольные вопросы

1.Какие колебания называются гармоническими? Приведите уравнение гармонических колебаний.

2.Как определяются скорость и ускорение маятника при гармонических колебаниях?

3.Какими параметрами описывается колебательная система?

4.Какие маятники называются упруго связанными?

5.От чего зависит величина коэффициента упругой связи?

6.В каких пределах может изменяться величина упругой связи маятников?

7.В чем особенность колебательного процесса, называемого биениями?

8.При каких начальных условиях можно получить биения упруго связанных маятников?

9.При выполнении каких начальных условий маятники будут колебаться в противофазе?

12

10.За счет каких факторов амплитуда колебаний изменяется от нуля до максимального значения?

11.Частота каких колебаний больше: синфазных или противофазных при прочих равных условиях?

12.Как изменяется и от чего зависит амплитуда колебаний при резонансе?

13.Почему наблюдаются два резонанса под действием вынуждающей силы?

9.Литература

1.Детлаф А. А. Курс физики: Учеб. для вузов. / А. А. Детлаф,

Б. М. Яворский. – 2-е изд. – М.: Высш. шк., 2000. – 542 с.

2.Савельев И. В. Основы теоретической физики. Т.1.–М.: Наука, 1991. – 496 с.

3.Мандельштам Л.И. Лекции по теории колебаний. – М.: Наука, 1972.

–512 с.

4.Яблонский А. А. Курс теории колебаний. / А. А. Яблонский, С. С. Норейко.–М.: Высшая школа, 1975. –248 с.

13

Составители

Валерий Васильевич Дырдин Юрий Александрович Фадеев Иван Сергеевич Елкин

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В УПРУГО СВЯЗАННЫХ СИСТЕМАХ

Методические указания к лабораторной работе № 212 по курсу общей физики для студентов всех специальностей

Рецензенты Н. Н. Демидова А. А. Мальшин

Редактор З. М. Савина

ЛР № 020313 от 23.12.96

Подписано в печать 10.04.01. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Тираж 50 экз. Уч.-изд. л. 0,8.

Заказ № .

Кузбасский государственный технический университет 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического университета. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.