Lab93

3.1.5. Сделать вывод, проведя анализ полученных результатов.

3.2. Упражнение 2. Определение логарифмического декремента затухания пружинного маятника методом сравнения амплитуд.

1. Грузов в виде шара с помощью соединительной проволоки подвесить к пружине с наименьшим , а затем поместить в сосуд с жидкостью и привести маятник в колебание (соединительная проволока используется для того, чтобы затухания колебаний не вызывались движением пружины в жидкости, а сила упругости при подвешивании груза практически бы не изменялась). Измерить время , за которое начальная амплитуда уменьшится в раз (т.е. ). Первоначальную амплитуду установить при помощи отклонения груза в интервале от 25 до 40 мм. Значение задает преподаватель (в противном случае брать =2).

2. Вычислить логарифмический декремент затухания . Для этого формулу (1.8) следует преобразовать следующим образом. Поскольку время уменьшения амплитуды колебаний составляет периодов колебаний, то отношение амплитуд

.

Отсюда после логарифмирования

(2.7)

По этой формуле вычислить не менее трех раз. Для этого пункт 3.2.1. данного упражнения необходимо выполнить трижды, каждый раз задав отличное от предыдущих значение начальной амплитуды колебаний груза. При определении считать, что период затухающих колебаний равен периоду свободных колебаний маятника.

3. По формуле (1.10) найти значение коэффициента сопротивления для каждого значения амплитуды.

4. Найти среднее значение и доверительный интервал коэффициента сопротивления как для прямых измерений.

Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 2.

Таблица 2.

		, с		, кг/с
	1
	2.
	3.
Средние значения
	1.
	2.
	3.
Средние значения
	1.
	2.
	3.
Средние значения

Контрольные вопросы:

1. Объясните методику определения коэффициента жесткости.

2. Объясните методику определения логарифмического декремента затухания пружинного маятника.

3. Дайте определение колебательного процесса физической системы.

4. Дайте определение амплитуды колебания.

5. Дайте определение фазы колебаний. На сколько изменяется фаза за время одного полного колебания?

6. Какие колебания называются гармоническими?

7. Какие колебания называются свободными?

8. Запишите дифференциальное уравнение свободных колебаний с одной степенью свободы и его решение.

9. Что такое степень свободы? Сколькими степенями свободы может обладать пружинный маятник, изображенный на рис. 2в?

10. Что называется квазиупругой силой? Возвращающей силой?

11. Что такое затухающие колебания?

12. Запишите дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение.

13. Какие из механических систем называются диссипативными?

14. Раскройте физический смысл декремента затухания.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1.-М.:"Наука",-1987.-320с..

2. Детлаф А.Л., Яворский Б.М. Курс физики, т.1.-М.:"Высш.шк."

3. Трофимова Т.И. Курс физики.- М.:"Высш.шк.",-1990.-478с.

13