Механика. Афанасьев А.Д. - 98 стр.

            ферромагнитном стержне возбудятся продольные волны. Если стержень
            изготовлен из немагнитного материала (медь, дюраль), то для возбуждения
            колебаний к его концам приклеивают тонкие пластинки из мягкого железа.
                 Правый электромагнит – приемник 3′ - является преобразователем
            звуковых колебаний в электрические. Его катушка присоединяется к
            клеммам «Вход вертикального усилителя» осциллографа. Усиленные
            электрические колебания, поступающие от приемника, наблюдаются на
            экране осциллографа. Постепенно изменяя частоту колебаний напряжения,
            подаваемого на возбудитель от генератора, можно добиться резонанса, т.е.
            совпадения частоты указанных колебаний с одной из частот собственных
            колебаний стержня.
                 Так как скорость бегущей волны C = λν (где λ - длина волны, ν -
            частота колебаний), то с учетом выражения (16) можно получить формулу
            для скорости распространения продольной звуковой волны в стержне:
                                             2L
                                               C=  ⋅ν .                     (17)
                                            2n + 1
                  Определив резонансные частоты ν , при которых устанавливаются
            стоячие волны, можно найти скорость распространения продольных волн в
            стержне по формуле (17), а затем и модуль Юнга, используя формулу (1).
                Возрастание амплитуды на экране осциллографа может произойти и в
            результате резонанса поперечных колебаний исследуемого стержня (когда
            отдельные сечения стержня смещаются перпендикулярно его оси). Этот
            эффект выражен тем сильнее, чем дальше отстоят свободные концы стержня
            от возбудителя и приемника, и относительно их нарушена центровка
            стержня.
                Поэтому для табличных значений C рассчитываются ориентировочные
            значения резонансных частот продольных волн по формуле (17) для n = 0 и
            n = 1.

                                       Порядок выполнения работы
                Собрать установку по схеме 1. Пользуясь микровинтами, приблизить
            возбудитель 3 и приемник 3′ к соответствующим концам стержня до
            величины воздушного зазора, равной 0,1 – 0,2 мм. Напряжение на выходе
            звукового генератора задать близким к 15 В. Наблюдая за экраном
            осциллографа, медленно вращать лимб «установка частоты» звукового
            генератора до тех пор, пока не наступит максимальное возрастание
            амплитуды на экране.
                Соответствующая частота колебаний отсчитывается по лимбу
            генератора.
                Найти другие возможные резонансные частоты материала стержня,
            повышая частоту звукового генератора, (особенно сильное возрастание
            амплитуды колебаний наблюдается при основном резонансе).

                                                       98
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com