1.Цель работы.
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
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
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 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.