Струнный микробарометр (Теоретические сведения, описание и порядок выполнения лабораторной работы № 9), страница 4

 3. Теперь определите примерно частоту струнного генератора и выберите рабочий кварц. Для этого из всех полученных Вами значений  выберите два наименьших. Желательно, чтобы оба эти значения соответствовали правилу:

5 Гц < < 50 Гц.

 Далее определите  путем решения пары уравнений:

,

где , - полученные Вами значения разностной частоты с i-м и i+1-м кварцем.

 Из первого уравнения следуют два возможных ответа:

.                                              (9.6)

 Из второго уравнения также следуют два возможных ответа:

.                                          (9.7)

 Выберите из этих четырех ответов два совпадающих (совпадение должно быть приблизительное, но погрешность не должна превышать одного герца). Это и будет значение приближенное частоты струнного генератора.

 В качестве рабочего кварца выберите из этой пары тот, который строго отвечает рекомендации 5 Гц < < 50 Гц.

  4. Проделайте с выбранным рабочим кварцем несколько (4-5) экспериментов по определению разностной частоты . Поскольку теперь Вы знаете приближенное значение частоты струнного генератора , то Вы знаете и знак, который нужно избрать при решении уравнения (9.6) или (9.7). Определите значение частоты струнного генератора по Вашим экспериментам. Окончательное определение частоты  производится путем осреднения полученных значений.

 Внимание!  Все указанные расчеты должны быть проведены непосредственно при выполнении экспериментов! Поэтому при выполнении работы рекомендуется иметь при себе калькулятор.

 5. По формуле (9.3) определите атмосферное давление, подставив в нее полученное Вами значение  и необходимые константы.

 6. Измерьте атмосферное давление другим имеющимся в лаборатории прибором - например, барометром-анероидом. Сравните значение давления, измеренное по струнному микробарометру со значением, измеренным по барометру-анероиду. Если барометр-анероид не имеет шкалы, градуированной в гектопаскалях, переведите измеренное значение в миллиметрах в гектопаскали по формуле: Р_гпа = 1.33Р_мм.

 7. Выключите прибор из сети и уберите свое рабочее место.

4. Требования к отчету.

 Отчет должен содержать:

1.  Краткое пояснение принципа действия струнного микробарометра.

2.  Перечень операций, производимых Вами при выполнении работы с указанием результата каждой операции.

3.  Таблицу значений   - показаний счетчика при экспериментах со всеми четырьмя кварцами (если с каким-либо кварцем измерения не проводились, то указывается причина отказа от измерений), в той же таблице приводятся разностные частоты  и указывается время работы счетчика в каждом эксперименте.

4.  Выбранные значения пары кварцев для определения частоты струнного генератора по уравнениям (9.6, 9.7) с указанием причин выбора именно этих кварцев.

5.  Расчетные значения по уравнения (9.6, 9.7) и приближенное значение частоты струнного генератора . Номер выбранного рабочего кварца с пояснением причин выбора.

6.  Результаты экспериментов с рабочим кварцем (они также должны быть оформлены в виде таблицы, как и при выполнении п.3). Далее указывается осредненная частота струнного генератора.

7.  Результат расчетов атмосферного давления по формуле (9.3).

8.  Значение атмосферного давления, измеренного другим барометром. Результаты сравнения этих двух значений с указанием причин возможного расхождения.

 Все проводимые в работе расчеты должны быть оформлены так, чтобы при проверке работы была бы возможность проверить результаты расчетов - формулы должны быть написаны как в буквенном, так и в числовом виде, все величины и константы должны быть написаны с указанием размерности.

5. Контрольные вопросы.

1.  В чем заключается принцип действия струнного микробарометра?

2.  Что такое сильфон? Какие погрешности свойственны сильфону?  Почему в струнном микробарометре практически отсутствует упругий гистерезис сильфона?