- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Порядок выполнения работы Задание 1. Определение логарифмического декремента затухания
- •Задание 2. Определение периода колебаний и вычисление коэффициента затухания
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложение порядок и правила определения погрешности измерений
Порядок выполнения работы Задание 1. Определение логарифмического декремента затухания
1. Определить по миллиметровой линейке положение равновесия маятника.
2. Отклонив маятник от положения равновесия вправо на некоторый угол (не более 5-60), измерить начальную амплитуду.
3. Измерить не менее 5 амплитуд вправо, разделённых промежутком времени в один период.
4. Отклонив маятник на тот же угол и в ту же сторону, как в первом случае, измерить 5 левых амплитуд. Все данные занести в таблицу 1.
5. По измеренным данным найти отношение амплитуд и, разделённых интервалом в один период, и занести их в таблицу 1.
6. По стандартной методике, приведённой в приложении, найти абсолютную и относительную погрешности для b. Коэффициент надёжности задаёт преподаватель. Результаты занести в таблицу 1.
7. Вычислить логарифмический декремент затухания по формуле: ,
а также его погрешности: = Еb, . Результаты занести в таблицу 2.
8. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:
Ответ: логарифмический декремент затухания равен:
θ = (<θ> θ)
Результаты занести в таблицу 2.
Пример. Ответ: момент инерции диска равен:
I = (0,10 0,01) кгм2.
Таблица 1 Измерение амплитуд свободных колебаний
№ изм. |
Амплитуды |
|
bi |
Δbi |
(Δbi)2 |
Данные и результат |
Правые | ||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
<b>= |
2 |
|
2 |
|
|
|
n(n-1)= |
3 |
|
3 |
|
|
|
Snb = = |
4 |
|
4 |
|
|
|
= |
5 |
|
tnα = | ||||
|
Левые |
|
|
|
|
Δbp= Snb. tnα = |
1 |
|
1 |
|
|
|
Δb = |
2 |
|
2 |
|
|
|
Еb = = |
3 |
|
3 |
|
|
|
ΔA = |
4 |
|
4 |
|
|
|
b= <b> Δb = |
5 |
|
|
Таблица 2 Определение логарифмического декремента
Логарифмический декремент θ |
θ = (<θ> θ) ед. измерения | ||
|
|
|
|
Задание 2. Определение периода колебаний и вычисление коэффициента затухания
1. Привести маятник в колебательное движение. По секундомеру определить время t, в течение которого происходит n = 10 полных колебаний. Опыт повторить не менее 5-ти раз. Все измерения занести в таблицу 3.
2. По стандартной методике, приведённой в приложении, найти абсолютную и относительную погрешности времени t. Коэффициент надёжности α задаёт преподаватель. Результаты занести в таблицу 3.
Таблица 3 Определение периода колебаний
№ изм. |
ti, c |
Δti, c |
(Δti)2, c2 |
Данные и результат |
1 |
|
|
|
= |
2 |
|
|
|
tnα = |
3 |
|
|
|
σ = |
4 |
|
|
|
Δt = |
5 |
|
|
|
Еt = = |
n(n-1)= |
<t>= |
Δtp= |
Snt= |
t = <t>Δt = |
3. Из полученных данных определить период колебаний маятника по формуле: . Результаты занести в таблицу 4.
4. Вычислить коэффициент затухания колебаний по формуле:
5. Найти относительную и абсолютную погрешности коэффициента затухания по формулам: Δδ = δ.Еδ, Еδ = Еθ. Результаты занести в таблицу 4.
Таблица 4 Вычисление коэффициента затухания
-
Логарифмический
декремент θ
Период колебаний
<Т>, с
Коэффициент
затухания δ, с-1
Δδ,
с -1
Еδ
δ = (<δ> δ)
ед. измерения
6. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:
Ответ: коэффициент затухания равен:
δ = (<δ> δ) ед. измерения.
Результаты занести в таблицу 4.
Пример. Ответ: момент инерции кольца равен:
I = (0,204 0,001) кгм2.