Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Экспериментальная часть. Выберите режим свободных колебаний (в окне «тип колебаний» нажмите левую кнопку).
Выберите режим свободных колебаний (в окне «тип колебаний» нажмите левую кнопку). 1.Установите нужное значение коэффициента затухания . Для этого ползунок, отвечающий за установку коэффициента затухания, совместите с первой меткой . 2.Измерьте период и определите собственную частоту колебаний. Для этого: убедитесь, что выбраны свободные колебания. Затем при помощи мыши отклоните грузик из положения равновесия до максимума (5 см) и измерьте время нескольких полных колебаний, нажав кнопку «пуск» управления секундомером. Число колебаний, по возможности, должно быть как можно большим (около 10). Определите период колебаний и круговую частоту собственных колебаний. Эту операцию следует провести не менее 10 раз. В дальнейшем используется среднее значение периода колебаний. Для известного среднего периода циклическая частота = 1/< T>, круговая = 2π v. Результаты следует занести в табл. 9.1, где N— номер измерения; n -число колебаний; t -полное время; Т - период: Т = t/n; средний период < Т> = /Nизм, Nизм - число измерений. 3.Измерьте декремент затухания и определите коэффициент затухания. Для этого убедитесь, что выбраны свободные колебания. После этого отклоните грузик из положения равновесия и определите начальную амплитуду. Нажмите кнопку «пуск» управления секундомером и измерьте следующую через период. Зная средний период, определите логарифмический декремент затухания по формуле (9.4). С его помощью вычислите коэффициент затухания, а также добротность осциллятора. 4.Измерьте амплитуду колебаний при разных частотах вынуждающей силы. Выберите «вынужденные колебания» на экране. Для этого нажмите кнопку «вынужденные». Затем установите малую частоту вынуждающей силы, используя соответствующий «ползунок», или введите число в предназначенное для этого окно. Нажмите кнопку «пуск» управления колебаниями. Дождитесь установления стационарного режима вынужденных колебаний (амплитуда перестает изменяться) и измерьте амплитуду. Подобные измерения следует провести для нескольких частот вынуждающей силы (около 10 значений) в интервале от нуля до двух собственных частот, причем шаг измерений вблизи резонанса должен быть меньше, чем вдали от него. Результаты измерений занесите в табл. 9.2.
Таблица 9.2
5.Постройте фазовую резонансную кривую. Величина = arctg , в формуле является начальной фазой вынужденных колебаний. Зная частоту собственных колебаний и коэффициент затухания, определенные ранее, постройте зависимость (). 6.Выберите другой коэффициент затухания (всего рекомендуется три разных) и повторите пункты 2-5 7.Проанализируйте вид резонансных кривых в зависимости от величины коэффициента затухания.
Контрольные вопросы и задания 1. Какие колебания называются гармоническими? Какими параметрами они характеризуются? 2. Какие силы вызывают гармонические колебания? 3. Какие колебания называются затухающими и чем вызвано их затухание? 4. Что такое логарифмический декремент затухания? 5. Что такое добротность колебательной системы и от чего она зависит? 6. Какие колебания называются вынужденными? 7. Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты вынуждающей силы? 8. Что такое резонанс? 9. От чего зависит форма резонансной кривой?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Трофимова, Т.И. Курс физики (учебное пособие для технических специальностей ВУЗов) / Т.И. Трофимова. - М.: Издательский центр «Академия», 2007, 2008. - 560 с.
|