
- •Министерство путей сообщения российской федерации московский государственный университет путей сообщения (миит)
- •Методические указания к лабораторным работам
- •Работа 4 изучение свободных колебаний пружинного маятника
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •I. Определение коэффициента жесткости пружины k по ee удлинению
- •II. Определение зависимости периода собственных колебаний пружинного маятника от массы груза
- •III. Определение коэффициента жесткости пружины методом колебаний Графический метод
- •Контрольные вопросы
- •Методы измерений и описание аппаратуры
- •Порядок выполнения работы
- •Оценка погрешности определения момента инерции
- •Контрольные вопросы
- •Cписок литературы
- •Работа 5а определение ускорения свободного падения
- •Введение
- •Метод измерений и описание аппаратуры
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Содержание
Порядок выполнения работы
I. Определение коэффициента жесткости пружины k по ee удлинению
1. Подвесить к концу пружины держатель (рис. 1).
2. Пользуясь зеркальной шкалой, заметить
начальное положение держателя
(отсчет делают таким образом, чтобы
нижняя грань держателя совпала с его
зеркальным изображением) и
записать данные отсчета в таблицу1.
3. Постепенно нагружать держатель грузами
(их масса в граммах намаркирована на
них), записывая положение нижней грани
держателя
,для каждого значения растягивающей
силы, соответствующей массеm
грузов (масса держателя вm
не входит).
4. Нагрузив держатель всеми грузами,
начинают их по одному снимать, записывая
положение нижней грани держателя
для каждого значенияm.
5. Вычислить среднее арифметическое
величин
и
для каждой массы
.
6. Вычислить удлинение пружины для
каждого значения массы грузов вычитая
из соответствующего
Таблица 1
-
¹
ï/п
l0,ì
m,кг
l1,м
l2,ì
lср,м
l,ì
1
2
3
4
7. Построить проходящий через начало
координат график зависимости удлинения
пружины lот
массыm(рис. 2). По нему определить
коэффициент жесткости пружины,
взяв значения mиl
для любойточки усредненной прямой.
8. Рассчитать погрешность определения коэффициента жесткости по формуле
Для расчета погрешности следует
использовать те значения m
и,
по которым рассчитывался коэффициент
жесткости, а в качестве
,
и
взять абсолютную погрешность измерения
удлинения и точности, с которыми задаются
массы грузов и ускорение cвободного
падения. Результат расчета
и погрешности его определения занести
в таблицу 1.
II. Определение зависимости периода собственных колебаний пружинного маятника от массы груза
1. Поместить на держатель груз. Значение
массы груза с держателем и результаты
последующих измерений занести в таблицу
2. Измерить секундомером время 10 полных
колебаний маятника. Опыт повторить не
менее 4 раз. Найти среднее значение
времени
10 полных колебаний и среднее значение
периода колебаний
(n=10), при
расчетах оставляя на одну значащую
цифру больше, чем в результатах наблюдений.
2. Подобные измерения провести для различных значений масс грузов.
Таблица2
¹ |
Масса груза с |
Время 10 полных колебаний |
|
|
|
| |||
ï/ï |
держате- лем m, êã |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|