5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

• теоретичний матеріал з теми “Коливальні процеси”. Для вивчення використати конспект лекцій та підручники¹;

• матеріал, що поданий вище до даної лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дайте відповідь на такі питання:

1. Гармонічні коливання та їх характеристики. Диференціальне рівняння гармонічних коливань (доведення). Зміна енергії при гармонічному коливанні (доведення).

2. Періоди коливань фізичного, математичного та пружинного маятників (доведення).

3. Електричний коливальний контур. Перетворення енергії у коливальному контурі. Частота коливань (доведення).

4. Векторна діаграма. Додавання двох гармонічних коливань одного напрямку й частоти (доведення).

5. Биття (доведення).

6. Додавання взаємно-перпендикулярних коливань (доведення). Фігури Ліссажу.

7. Диференціальне рівняння загасаючих коливань в електричному контурі (доведення).

8. Розв’язання диференціального рівняння загасаючих коливань (доведення). Коефіцієнт загасання, декремент загасання, логарифмічний декремент загасання, добротність.

9. Диференціальне рівняння вимушених коливань для електричного контуру та його розв’язання (доведення).

10. Резонанс. Резонансна частота (доведення).

11. Струм і напруга в електричному контурі під час вимушених коливань (доведення).

12. Опишіть основі етапи виконання лабораторної роботи.

13. Доведіть співвідношення (1.12).

14. Доведіть співвідношення (1.13).

15. Доведіть співвідношення (1.14).

16. Доведіть співвідношення (1.15).

6 Виконання роботи Етап 1. Площина диску фізичного маятника паралельна площині руху

Проводимо виміри: початкової амплітуду ; часу , за який відбулось N=30 повних коливань; амплітуди коливань . Результати записуємо до таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Площина диска маятника є паралельною до площини руху
Номер досл.	A0, поділок	A(tN), поділок	tN, с
Сер. зн.
Абс.пох.
N=30; A0=<A0>±ΔA0= A(tN)=<A(tN)>±ΔA(tN)= = tN=<tN>±ΔtN=

Визначаємо середнє значення амплітуди та його похибку , використовуючи формули (1.11)

=

=

=

Ці результати записуємо до таблиці 1.1.

Визначаємо середнє значення часу та його похибку , використовуючи формули

=

=

=

Ці результати записуємо до таблиці 1.1.

За допомогою формули (1.6) визначимо середнє значення періоду загасаючих коливань <T> та його похибку

=

=

Ці результати записуємо до таблиці 1.2.

За допомогою формули (1.8) визначимо середнє значення логарифмічного декременту загасання . Визначаємо похибку .

=

=

Зазначимо, що похибка дорівнює похибці приладу (половина ціни поділки шкали 5).

Отримані результати записуємо до таблиці 1.2.

За допомогою формули (1.5) визначимо середнє значення добротності . Визначаємо похибку .

=

=

Отримані результати записуємо до таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Площина диска маятника є паралельною до площини руху
	< >	Δ	< > ± Δ
T
λ
Q
β
ν0

За допомогою формули (1.9) визначимо середнє значення коефіцієнту загасання . Визначаємо похибку .

=

=

Отримані результати записуємо до таблиці 1.2.

За допомогою формули (1.10) визначимо середнє значення власної частоти коливань . Визначаємо похибку .

=

=

Отримані результати записуємо до таблиці 1.2.