117 / лаба 117
.DOCКолебания груза, подвешенного на пружине.
§1.Цель работы : экспериментально определить период свободных колебаний тела, подвешенного на пружине и сравнить полученное на опыте значение периода со значением, вычисленном по формуле:
T = 2*π* T- период колебаний
m- масса груза
k- жёсткость пружины
Сила упругости: F=-k*x x- величина деформации
§2.Схема установки:
-- муфта со стержнем
-- пружина
-- подвес
§3.Определение жёсткости пружины:
Начальный отсчёт: 8,45 см
№ набл. |
m,г |
L1,см |
L2,см |
Lср,см |
l, см |
Δl(погр), см |
Начальное натяжение пружины |
50 |
8,47 |
8,61 |
8,54 |
0,09 |
|
100 |
9,42 |
9,42 |
9,42 |
0,88 |
||
3 |
150 |
11,37 |
11,54 |
11,45 |
2,03 |
-0,327 |
4 |
200 |
13,65 |
13,49 |
13,57 |
2,12 |
-0,237 |
5 |
250 |
15,92 |
16,08 |
16,00 |
2,43 |
0,073 |
6 |
300 |
18,52 |
18,52 |
18,52 |
2,52 |
0,163 |
7 |
350 |
21,12 |
21,12 |
21,12 |
2,60 |
0,243 |
8 |
400 |
23,56 |
23,56 |
23,56 |
2,44 |
0,083 |
l,см- удлинение ∆lпогр=li-lср ∆lпогр.ср = 0,1877
Среднее значение l: 2,357 см = 0,0236м
k = = = 20,81
∆m=0,005 кг ∆lпогр.ср = 0,1877
Δk=
Δk = ≈ 2,65
Δk/k ≈ 0,13 ≈ 13%
График зависимости между нагрузкой P и удлинением Lср.
|
m*g |
1,4725 |
1,962 |
2,4525 |
2,943 |
3,4335 |
3,924 |
x |
0,03 |
0,0512 |
0,075 |
0,1007 |
0,1267 |
0,1511 |
§4.Проверка формулы для периода колебаний на упругой пружине.
m=300гр.
Число колебаний |
t, c |
Tэксп. = , с |
ΔTэксп., с |
|||
5 |
3,746 |
0,7492 |
0,01235 |
|||
7 |
5,475 |
0,7821 |
0,02055 |
|||
9 |
6,933 |
0,7703 |
0,00875 |
|||
11 |
8,420 |
0,7654 |
0,00385 |
|||
13 |
9,766 |
0,7512 |
0,01035 |
|||
15 |
11,267 |
0.7511 |
0,01045 |
Среднее значение Tэксп: 0,76155 с
Tрасч.= 2*π*= 2*3,1416* = 0,7544 c
∆ Tрасч = =
= =
= =0,04844
= = 0,064 = 6,4%
§5.Определение работы, затраченной на растяжение
пружины.
A =Sтрап.= = 0.1848 Дж
Таблица приборов.
Наименованиеприбора |
Предельное измерение |
Цена деления |
Погрешность |
Линейка |
100 см |
1 мм |
0,5 мм |
Грузы |
350гр |
50гр |
0,5 гр |
Эл.секундомер |
999,999 |
0,001 |
0,001 с |
§6.Вывод: в этой лабораторной работе мы расчитали теоретическое и практическое значение для периода колебаний пружинного маятника с учётом погрешностей: Tпракт.= 0,7615 с
Tтеор.= 0,7544 c