Компьютеризированные демонстрационные эксперименты по механике. Нагорский Н.М - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

18
репленный на в т ором конце поворо тной оси маятник а дюралюминиевый цилиндр
диаметром ~120 мм с полиров анной отражающей боковой поверхностью, на кото-
рой прикреплена прозрачная пластиковая пленк а с нанесенной на ней перио дичес-
кой системой полос. Ширина полос равна 0,042 мм, период 0,25 мм. Система по-
лос наносится на пленку путем пе ча ти на лазерном принтере с разрешением 600
точек на дюйм. На небольшо м расстоянии от цилиндра закреплен оптический ма-
нипу лят ор «мышь», та к , что лучи из ег о выходног о окна попадают на боков ую по-
верхность цилиндра, покрытую пленкой, отражаются от нее и поступают на прием-
ник, располо ж енный в том же окне «мыши». Расстояние от окна до отражающей
поверхности может изменяться с помощью специального регу лирово чног о винта в
пределах 0,5÷1,0 мм, что позво ляет т о чно сфокусиров ать на ней пучок света. При
ко лебаниях маятника его ось поворачивается, система полос перемещается мимо
окна «мыши», аналогично тому , как это происходит при движении «мыши» по плос-
кой подложк е. В результате с манипулятора на COM-порт к омпьютера поступает
цифровой сигнал, о днозначно опре деляющий величину о тклонения маятника. Из-
мерение времени осуществляется так же, как это делается при постановке описан-
ных выше эксперимент ов по динамике твер дог о тела. Таким образом, использу я
данный да тчик углового перемещения, мо жно экспериментально получа ть зависи-
мость уг ловой коор динаты маятника ϕ от времени t при различных условиях. Дис-
кретность данного да тчика составляет 1/16 градуса, или ок о ло четырех уг ловых
минут (такая величина дискретности позволяет надежно фиксирова ть детали коле-
баний, происх одящих с амплитудой ~0,5°).
Рис. 3.1 Рис. 3.2
                Рис. 3.1                                      Рис. 3.2
репленный на втором конце поворотной оси маятника дюралюминиевый цилиндр
диаметром ~120 мм с полированной отражающей боковой поверхностью, на кото-
рой прикреплена прозрачная пластиковая пленка с нанесенной на ней периодичес-
кой системой полос. Ширина полос равна 0,042 мм, период 0,25 мм. Система по-
лос наносится на пленку путем печати на лазерном принтере с разрешением 600
точек на дюйм. На небольшом расстоянии от цилиндра закреплен оптический ма-
нипулятор «мышь», так, что лучи из его выходного окна попадают на боковую по-
верхность цилиндра, покрытую пленкой, отражаются от нее и поступают на прием-
ник, расположенный в том же окне «мыши». Расстояние от окна до отражающей
поверхности может изменяться с помощью специального регулировочного винта в
пределах 0,5÷1,0 мм, что позволяет точно сфокусировать на ней пучок света. При
колебаниях маятника его ось поворачивается, система полос перемещается мимо
окна «мыши», аналогично тому, как это происходит при движении «мыши» по плос-
кой подложке. В результате с манипулятора на COM-порт компьютера поступает
цифровой сигнал, однозначно определяющий величину отклонения маятника. Из-
мерение времени осуществляется так же, как это делается при постановке описан-
ных выше экспериментов по динамике твердого тела. Таким образом, используя
данный датчик углового перемещения, можно экспериментально получать зависи-
мость угловой координаты маятника ϕ от времени t при различных условиях. Дис-
кретность данного датчика составляет 1/16 градуса, или около четырех угловых
минут (такая величина дискретности позволяет надежно фиксировать детали коле-
баний, происходящих с амплитудой ~0,5°).
                                     18

Страницы