Порядок выполнения работы упражнение 1
Определение коэффициента жесткости пружины
статистическим методом
1. Собрать установку по схеме рис.1.1,а.
2. Для данной пружины определяется – зави-
симость, где – отклонение от ненагруженной пружины до положения равновесия пружины, нагруженной массой(см. рис. 1.3).
3. Данные занести в таблицу 1. График выполнить на мил-лиметровке. Построить на миллиметровке график .
Таблица 1
№ пружины |
№ п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
| ||||||||
3 |
|
|
| ||||||||
4 |
|
|
| ||||||||
5 |
|
|
| ||||||||
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
| ||||||||
3 |
|
|
| ||||||||
4 |
|
|
| ||||||||
5 |
|
|
|
4. По методу наименьших квадратов (МНК) (см. прило-жение 2) определить коэффициент в зависимостии его ошибку .
5. Вычислить коэффициенты жесткости обеих пружин , гдем/с2 и их погрешности
*Допускается вычислять коэффициенты жесткости как тан-генс угла наклона прямой , не прибегая к МНК. Для этого на графике прямую проводим так, чтобы минимизиро-вать отклонения точек от прямой (см. рис.1.4). В этом случае в таблице 1 не заполняем столбцы , , . В графу “” можно записать значения ; погрешностьопределить через среднюю квадратичную ошибку.
Результаты
и
записать в соответствующие графы.
Упражнение 2
Исследование зависимости периода собственных колебаний пружинного маятника от массы подвешенного груза
1. Эксперименты проводятся по схеме рис.1.1,а.
2. Измерения периода колебаний для массыпрово-дятся при числе колебаний не менее.
3. Величина периода колебаний вычисляется по формуле
,
где – времяколебаний.
4. Данные занести в таблицу 2.
5. Для определенной пружины строится зависимость пе-риода колебаний от массы груза . График строить на миллиметровой бумаге.
6. Выполнить статистическую обработку результатов из-мерений.
7. Определить по МНК коэффициент в зависимости, его ошибкуи относительную ошибку
.
8. Вычислить среднее значение коэффициента упругости
и его абсолютную ошибку
,
результат округлить, сравнить с полученным в упражнении 1.
№ пружины |
№ п/п |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
|
| |
4 |
|
|
|
|
|
| |
5 |
|
|
|
|
|
| |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
|
| |
4 |
|
|
|
|
|
| |
5 |
|
|
|
|
|
| |
Среднее значение |
|
|
|
|
|
|
Допускается определение по тангенсу угла наклона прямой
; .