Экспериментальное определение периода свободных колебаний тела, подвешенного на пружине

Страницы работы

Содержание работы

1.Цель работы.

Экспериментальное определение периода свободных колебаний

тела, подвешенного на пружине, и сравнение полученного результата на опыте со значениями , вычисленным по формуле .

2.Теорететическое обоснование.

При деформации пружины возникает сила, действующая на тело со стороны пружины и возвращающая его к положению равновесия.

Эта сила называется силой упругости и равна :

             F= -kx

Где  x – величина деформации , а    k- коэффициент жёсткости  пружины. Знак минус в формуле показывает что сила F  направлена противоположно направлению смещения  x.

     Если деформирующая сила удалена и сила упругости является единственной силой, действующая на тело, то тело приобретает ускорение, направленное, также как и сила к положению равновесия.  По мере приближения к этому положению сила и ускорение уменьшаются, а скорость возрастает, достигая максимума при х = 0. Тело по энерции проходит положение равновесия, благодаря чему возникает упругая сила, но уже противоположно направленная и т. д.

                                             x = Аcos ( wt + φo

где А – амплитуда колебания, а φo – начальная фаза, w – циклическая частота колебаний, связанная с периодом соотношения.

       2π

T = ---------

     w

Приравнивая произведение массы на ускорение силы выраженное формулой  ( 1 ), получим связь частоты и жесткости. Период колебания равен Т = 2π √ м / k

3. Порядок выполнения работы.

1.  Определение жёсткости пружины.

2.  Проверка формулы для периода собственных колебаний груза на пружине.

3.  Определение работы затраченное на натяжение пружины.

где  Т-период колебаний

                                                                                          m-масса груза  

к-жескость пружины

где    х-величина деформации

где А-амплитуда колебаний

Подпись:

Описание установки:

С - зеркальная шкала

 разделённая на мм.

АВ - стальная пружина

N-подвес, закреплённый

 на нижнем конце пружины

R – лёгкая рамка с гор-

горизонтально натянутой

проволокой ab

Q – муфта со стержнем

№ таб

М,г

L1,cm

L2,cm

Lcp,cm

l,cm

∆l,cm

1

50

2.5

2.5

2.5

0.5

-1.42

2

100

4

4

4

1.5

-0.42

3

150

6.2

6.2

6.2

2.2

-0.28

4

200

8.7

8.7

8.7

2.5

5

250

11.1

11.1

11.1

2.4

0.48

6

300

13.5

13.5

13.5

2.4

0.48

Среднее значение L

1.95

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
51 Kb
Скачали:
1