ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Лабораторная работа 1
ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ
Цель работы: ознакомиться с явлениями, связанными с затухающими колебаниями
пружинного маятника; определить жёсткость пружины, коэффициент затухания, логарифми-
ческий декремент затухания.
Приборы и принадлежности: пружина, груз, весы, секундомер, вертикальная шкала.
Краткая теория и методические указания
Процессы, обладающие той или иной степенью повторяемости, называются колебания-
ми. Простейший вид колебаний – свободные и гармонические колебания. Свободные – это
колебания системы, предоставленной самой себе после выведения её из состояния равнове-
сия. Гармонические колебания – это колебания, подчиняющиеся закону синуса или косину-
са:
).ωsin(
00
ϕ
+
=
tAx
Рассмотрим пружинный маятник – колебательную систему, состоящую из упругой пру-
жины и груза массой m. В состоянии равновесия вес груза уравновешивается силой упруго-
сти пружины (рис. 1):
,lkmg
∆
=
(1)
где
l∆
– удлинение пружины под действием груза; k – жёсткость пружины.
Сместим груз из положения равновесия на расстояние x. Удлинение пружины при этом
станет равным (x +
l∆
). Результирующая сила будет равна F = mg – k (∆l + х) или с учётом
соотношения (1) F = –kx.
Рис. 1
Колебания, происходящие в вязкой среде, со временем затухают из-за действия сил со-
противления. Если затухание колебаний происходит медленно, то их приближённо можно
считать периодическими. При сравнительно медленных движениях колеблющегося груза си-
ла сопротивления
,
dt
rdx
R
−
=
l
0
∆l
x
mg
F
упр
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
