Определение коэффициента жесткости пружины статическим методом
В меню «Прибор» выберите пункт «Сила/Тесла».
В появившемся на экране компьютера окне установите показанные на рис.2-1 настройки.
Рис.2-1. Вид общего окна настройки измерений
а) б)
Рис2-2. Окна настройки цифрового дисплея 1 (а) и цифрового дисплея 2 (б)
Дважды отметьте мышкой окошко цифрового дисплея 1, затем окошко цифрового дисплея 2 на рис.2-1. На экране появятся окна, показанные на рис.2-2. Подтвердите выбор «Сила F» и «Расстояние».
Рис.2-3. Окно настройки аналогового Рис. 2-4. Окно настройки диаграммы 1
дисплея 1
Отметив курсором мыши окошки настройки аналогового дисплея 1 и диаграммы 1 на рис.2-1, установите регулировки, показанные на рис.2-3 и рис.2-4 соответственно. Конкретные значения силы могут быть уточнены в процессе эксперимента.
Нажмите кнопку «Параметры» на рис. 2-1. В окне на рис.2-5 выберите диапазон изменения силы и ее размерность.
Рис.2-5. Окно настройки параметров силы Рис.2-6. Окно калибровки датчика силы
Установите основание 6 на линейке 8 (рис.1) таким образом, чтобы нить не провисала, но пружина не была деформирована.
Нажмите в окне на рис.2-5 кнопку «Калибрование» и выполните калибровку датчика силы, воспользовавшись регулировками, показанными на рис.2-6. При этом вы установите ноль датчика силы, скомпенсировав вес пружины.
Нажмите в окне на рис.2-5 кнопку «Угол/Расстояние».
Рис.2-7.Окно калибровки датчика перемещения Рис.2-8. Окно контроля процесса измерений
В окне на рис.2-7 выберите калибровочное расстояние. Нажмите кнопку «Старт». Переместите круглое основание 6 вдоль линейки 8 на величину калибровочного расстояния. Нажмите кнопку «Стоп» и затем «Да» . Верните основание 6 в исходное положение.
Нажмите кнопку «Далее» в окне на рис.2-1. На экране появится окно контроля процесса измерений (рис.2-8).
Проконтролируйте силу и расстояние. Если значения этих величин превышают 0,01 Nи 0,1cm, повторите пункты 7-10 данного упражнения.
Нажмите кнопку «Сохранить значение» в нижнем окне на рис.2-8. При этом вы сохраните начальные установки.
Переместите круглое основание вдоль линейки примерно на 1 см, контролируя величину перемещения по цифровому дисплею и по линейке.
Нажмите кнопку «Сохранить значение».
Повторите пункты 13 и 14 до значений перемещения 10-15 см.
По окончанию измерений нажмите кнопку «Закрыть» в ни жнем окне на рис.2-8. На экране появится график зависимости F(S) (рис.2-9).
Обзор
Регрессия
Рис.2-9. График зависимости силы упругости от величины деформации
По графику зависимости F(S) рассчитайте значение коэффициента жесткостиk. Для этого можно воспользоваться инструментами «Обзор» или «Регрессия» на панели инструментов. Результаты зафиксируйте в лабораторной тетради.
Приложение 3