Определение коэффициента жесткости пружины динамическим методом
В меню «Прибор» выберите пункт «Сила/Тесла».
В появившемся на экране компьютера окне установите показанные на рис.3-1 настройки.
Рис.3-1. Вид общего окна настройки Рис.3-2. Окно настройки диаграммы 1
измерений
Настройте цифровой дисплей 1 в соответствии с пунктом 3 Приложения 2 и окном на рис.2-2(а).
Настройте диаграмму 1 как показано на рис.3-2. Модуль силы может быть скорректирован в процессе эксперимента.
Проконтролируйте отсутствие случайных колебаний в системе пружина-груз и выполните пункты 5 и 7 Приложения 2. В результате калибровки будет скомпенсирован вес груза, и датчик силы будет показывать величину отклонения силы упругости от силы тяжести груза.
Нажмите кнопку «Далее» в окне на рис.3-1. На экране появится окно контроля процесса измерений (рис.3-3).
Рис.3-3. Окно контроля измерений Рис.3-4. Окно для обработки
экспериментальной зависимости
Если показания цифрового дисплея отличаются от нуля более чем на 0,01Н, повторите калибровку (пункт 5 данного упражнения).
Растяните немного пружину с помощью держателя грузов и отпустите его. Пронаблюдайте визуально возникшие в системе колебания. Амплитуда колебаний должна быть небольшой. Пружина в процессе колебаний не должна отклоняться от вертикали.
Нажмите кнопку «Начать измерение» ( см. нижнее окошко на рис.3-3). Контролируйте процесс измерений по графику на рис.3-3, и , после истечения 15-20 с , нажмите кнопку «Закончить измерение». На экране появится периодическая функция, близкая по форме к синусоиде.
Экспериментальную зависимость можно сгладить. Для этого «щелкните» правой кнопкой мыши, выберите надпись «Дисплей» и в появившемся окне (рис.3-4) отметьте вариант «Кривые» в окошке «Интерполяция».
Измерьте период колебаний, используя инструмент «Обзор» (рис.3-5)
Обзор
Рис.3-5. Измерение периода колебаний
Вычислите коэффициент жесткости пружины k, воспользовавшись формулой (3).