Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Порядок виконання роботи. 1 Знайти період та частоту коливань маятника 4 залежно від положення масивного



1 Знайти період та частоту коливань маятника 4 залежно від положення масивного циліндра 3 (координати , див. рис. 5.3). Для цього необхідно від’єднати від лабораторної установки маятник-резонатор 1. Потім виміряти час t, за який відбувається N = 10 коливань маятника 4 (початкове відхилення не повинно перевищувати 50-100). Період буде дорівнювати . Частоту коливань визначити за формулою . Вимірювання періоду та частоти проводити для координат циліндра , що подані у таблиці 5.1. Результати вимірювань періоду та частоти занести у таблицю 5.1.

2 Оцінити похибку вимірювання періоду коливань. Для цього для одного зі значень координати масивного циліндра (наприклад 20 см) провести вимірювання часу t, за який відбувається N = 10 коливань маятника 5 разів. Результати занести у таблицю 5.2.

 

Таблиця 5.1

Ном. досл. х, см t, c T, c W, c-1 AІ AІІ
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         

Обчислити середнє значення часу :

. (5.18)

Таблиця 5.2

Ном. досл. t, c <T>, c ΔT, c
     
 
 
 
 

 

Обчислити випадкову похибку вимірювання часу за формулою

. (5.19)

Загальну похибку вимірювання часу визначимо за допомогою співвідношення

, (5.20)

де – похибка приладу для вимірювання часу (секундоміра).

Середнє значення періоду коливань визначимо як

(N = 10). (5.21)

Загальну похибку вимірювання періоду коливань визначимо як

(N = 10). (5.22)

Значення та занести у таблицю 5.2.

3 Приєднати маятник-резонатор 1 до лабораторної установки. Встановити демпфувальний диск паралельно площині коливань. Визначити амплітуду AІ коливань маятника-резонатора 1 залежно від координати масивного циліндра 3. Координати взяти такими, як і у табл. 5.1. Початкове відхилення маятника 4 у всіх експериментах повинно бути однаковим і не перевищувати 5-100. Результати вимірювань занести у таблицю 5.1. Під час проведення експериментів мати на увазі, що амплітуда коливань маятника-резонатора повільно змінюється у часі. У таблицю 5.1 слід записувати її максимальне значення.

4 Повернути демпфувальний диск на 900 і повторити експерименти, що описані в п. 2. Результати вимірювань амплітуди AІІ занести у таблицю 5.1.

5 За результатами, що подані у таблиці 5.1, будуємо на одному рисунку залежності амплітуд коливань маятника-резонатора 1 від частоти зовнішнього періодичного джерела (маятника 4) для двох положень демпфувального диска на одному рисунку. З графіків знаходимо ширину резонансної кривої та резонансну частоту для кожного положення демпфувального маятника (див. рис. 5.3). Отримані значення заносимо у таблицю 5.3.

Таблиця 5.3

  Демпфувальний диск паралельний площині коливань Демпфувальний диск перпендикулярний площині коливань
рез    
рез    
   
   
   
   
   
   
   
   

 

6 Використовуючи отримані значення ширини резонансних кривих для кожного положення демпфувального маятника, знаходимо значення коефіцієнта згасання, логарифмічного декремента згасання і добротності за формулами (5.12)- (5.14). У цих формулах як частоту згасальних коливань взяти резонансну частоту . Результати розрахунків записуємо у таблицю 5.3.

7 Обчислити похибки вимірювань резонансної частоти, ширини резонансної кривої коефіцієнта згасання, логарифмічного декремента згасання та добротності за такими формулами:

, (5.23)

, (5.24)

, (5.25)

, (5.26)

. (5.27)

8 За результатами роботи зробити висновки: навести результати вимірювань ширини резонансної кривої, коефіцієнта згасання, логарифмічного декременту згасання, добротності для двох положень демпфувального диска.

 

5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

– теоретичний матеріал із теми “Коливальні процеси” за конспектом лекцій та підручниками [2, 4, 6];

– матеріал, що поданий вище, до цієї лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дати відповіді 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. Частота коливань (доведення).

4 Метод векторних діаграм. Додавання двох гармонічних коливань одного напрямку й частоти (доведення).

5 Биття (доведення).

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

7 Диференціальне рівняння згасальних коливань (доведення).

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

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

10 Резонанс. Резонансна частота (доведення).

11 Закон Ома для змінних струмів (доведення). Імпеданс. Ємнісний та індуктивний опори (доведення).

12 Довести співвідношення (5.11).

13 Довести співвідношення (5.12)-(5.14).

14 Довести співвідношення (5.23)-(5.27).

15 Зобразити схему експериментальної установки та пояснити принцип її роботи.


 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.