Цифровая регистрация и обработка данных

Александр Вакулюк

школа 550 с углубленным изучением иностранных языков и информационных технологий

10 класс, г. Санкт-Петербург

Одной из целей проведения экспериментальных исследований является проверка теоретических зависимостей, описывающих рассматриваемое явление.

В представленной работе проведено исследование зависимости периода малых колебаний пружинного маятника от массы пружины. Теоретическое рассмотрение колебательной задачи, исходя из закона сохранения энергии, дает следующий вид этой зависимости для пружинного маятника:

, (1)

где m – масса груза, m _пр – масса пружины, k – жесткость пружины [1].

Экспериментальное исследование зависимости периода колебания от массы груза проведено для 4-х пружин, массы которых изменялись в пределах от 18 до 60 г. Для регистрации периода колебаний пружинного маятника были использован датчик расстояния (ультразвуковой эхолот) из комплекта цифровой лаборатории «Архимед». Сигнал с датчика через специальное интерфейсное устройство «Trilink» подавался на персональный компьютер, на котором с помощью специальной программы Multilab записывалась зависимость положения колеблющегося груза от времени. Измеренные периоды колебаний заносились в электронные таблицы Excel. Графики экспериментальных зависимостей m(T²) для четырех пружин были построены средствами программ Excel и Origin. Полученные результаты показывают, что экспериментальные точки зависимостей m(T²) для всех пружин хорошо укладываются на прямые m+μ =BT². В пределах погрешности эксперимента для всех пружин справедливо соотношение: μ = m _пр /3, подтверждающее теоретически полученную формулу (1) [2].

Список литературы

1. Ольховский И. И. Курс теоретической механики для физиков. – М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. – 575 с.

2. Струминский В. В. Кинетическая теория турбулентных течений // Проблемы турбулентных течений. – М.: Наука, 1987. – С. 14-32.