Определение параметров вынужденных колебаний.
2.1.1. C помощью кл. F 6 открывают панель ввода параметров и устанавливают значения w0, w = w0 и b. Задают значение F0 , начальную скорость v0 = 0,01(см/с), начальное отклонение x0 = 0,01(см) и подтверждают задание нажатием кнопки «Ввод данных».
Рекомендуемые значения: w0 = 4 – 6 (с-1), b = 0,9, F0 = 50 (см/с2).
Значения параметровзаносят в таблицу.
2.1.2. Запускают маятник кнопкой «Старт» и определяют по шкале амплитуду колебаний А. Определяют время t, в течение которого происходит заданное число колебаний N. Рекомендуемое значение N = 10. Остановка маятника производится нажатием кнопки «Стоп». Значения А, N и t заносят в таблицу.
2.1.3. Зарисовывают с экрана форму колебаний скорости и силы.
2.1.4. Подготовка к следующему запуску маятника производится нажатием кнопок «Сброс », «Ввод данных».
Изучение зависимости амплитуды вынужденных колебаний от частоты.
2.2.1. C помощью кл. F 6 открывают панель ввода параметров и
устанавливают значение w0 а также начальные значения b и w. Установленное значение 
сохраняют в течение опыта.
Задают значение F0 начальную скорость v0 = 0,01(см/с), начальное отклонение x0 = 0,01(см) и подтверждают задание нажатием кнопки «Ввод данных».
Рекомендуемые значения параметров :
1) w0 = 2, F0 = 3; 2) w0 = 3, F0 = 4,5; 3) w0 = 4, F0 = 6.
Начальные значения w = 0, b = 0,1.
Значения параметров заносят в таблицу.
2.2.2. При заданных значениях параметров запускают маятник кнопкой «Старт» и определяют по шкале амплитуду колебаний при заданном значении w. Остановка маятника производится нажатием кнопки «Стоп». Значения w и А заносят в таблицу.
|
|
|
2.2.3. Подготовка к следующему запуску маятника производится нажатием кнопок «Стоп », «Ввод данных» и кл. F 6.
2.2.4. Измерения согласно п.п.2.2.2 производят в интервале значений w 0 - 3,5 c -1 с шагом 0,25 (c -1). В окрестности максимума А целесообразно выбирать значение шага w меньшее 0,25 (c -1).
2.2.5. Измерения согласно п.п.2.2.2- 2.2.4 производят при b = 0,1;
b = 0,2; b = 0,3; b = 0,5; b = 0,8.
Обработка результатов измерений
1. По результатам измерений п.2.1 находят значения периода T = t / N и частоты n = 1 / Т колебаний х(t). По графикам зависимостей v (t) и F(t) определяют форму данных колебаний. Вычисляют значение амплитуды скорости по формуле A v = F0 / 2 b. Представляют в аналитической форме зависимости х(t), v (t) и F(t).
2. По результатам измерений п.2.2 строят графики зависимости А(w) при заданных значениях b и оценивают значения резонансной частоты.
3. По результатам измерений п.2.2 строят графики зависимости максимального значения амплитуды от величины b и определяют характер зависимости.
4. По результатам измерений п.2.2 вычисляют значения амплитуды скорости A v (w) = w А(w) и строят графики зависимости A v (w) при заданных значениях b. Оценивают значения резонансной частоты.
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов
| Система | Условное обозначение | Система | Условное обозначение | |||
| магнитоэлектрическая |
| электромагнитная | 
| |||
| электродинамическая |
| электростатическая | 
| |||
| тепловая |
|
| ||||
| классы точности | ||||||
|
| 
| 
| |||
|
| ||||||
| горизонтальное | 
| вертикальное | ||||
| род измеряемого тока | ||||||
| постоянный | 
| переменный | ~ | |||
| постоянный и переменный |
| |||||
Рабочее положение прибора
~
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
| |
Коэффициенты Стьюдента t a n
(n - число измерений, a - надежность)
 a
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 0,95 | 0,98 | 0,99 | 0,999 |
| 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 40 50 100 | 1,00 1,82 0,77 0,74 0,73 0,72 0,71 0,71 0,70 0,69 0,69 0,69 0,68 0,68 0,68 0,68 | 1,38 1,06 0,98 0,94 0,92 0,90 0,90 0,90 0,88 0,87 0,86 0,86 0,85 0,85 0,85 0,85 | 2,0 1,3 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 | 3,1 1,9 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 | 6,3 2,9 2,4 2,1 2,0 1,9 1,9 1,9 1,8 1,8 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 | 12,7 4,3 3,2 2,8 2,6 2,4 2,4 2,3 2,3 2,1 2,1 2,1 2,0 2,0 2,0 2,0 | 31,8 7,0 4,5 3,7 3,4 3,1 3,0 2,9 2,8 2,6 2,5 2,5 2,5 2,4 2,4 2,4 | 63,7 9,9 5,8 4,6 4,0 3,7 3,5 3,4 3,3 3,0 2,9 2,8 2,8 2,7 2,7 2,6 | 636,2 31,6 12,9 8,6 6,9 6,0 5,4 5,0 4,8 4,1 3,9 3,7 3,7 3,6 3,5 3,4 |
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Некоторые постоянные
| Константы | |
| константа π | 3,14 |
| ускорение свободного падения на Земле | g = 10 м/с2 |
| гравитационная постоянная | G = 6,7 ·10-11 Н A· м2/кг2 |
| газовая постоянная | R = 8,31 Дж/(моль·К) |
| постоянная Больцмана | к = 1,38 ·10 -23 Дж/К |
| постоянная Авогадро | N А =6·1023 1/моль |
| скорость света в ваккууме | с = 3 ·108 м/с |
| коэффициент пропорциональности в законе Кулона | к =  = 9·109 Н·м2/Kл2
4ле0
|
| заряд электрона | е = -1,6 ·10 -19 Кл |
| постоянная Планка | h = 6,6 ·10-34 Дж·с |
| масса Земли | 6·1024 кг |
| масса Солнца | 2·1030 кг |
| растояние между Землей и Солнцем | 1а.е. ≈ 150 млн. км |
| 1 астрономическая единица | 1,5·1011м |
| примерное число секунд в году | 3 ·107 с |
|
|
|
| Соотношение между различными единицами | |
| температура | 0 К = - 273,15° С |
| атомная единица массы | 1 а.е.м. = 1,66· Ю-27 кг |
| 1 атомная единица массы эквивалента | 931,5 МэВ |
| 1 электрон-вольт | 1 эВ = 1,6 ·10 -19 Дж |
| Масса частицы | |
| электрона | 9,1·10 -31 кг ≈ 5,5·10-4 a.е.м. |
| протона | 1,673·10 -27 кг ≈ 1,007 а.е.м. |
| нейтрона | 1,675 ·10-27 кг ≈ 1,008 а.е.м. |
| Плотность | |
| воды | 1000 кг/м3 |
| древесины (ели) | 450 кг/м3 |
| парафина | 900 кг/м3 |
| пробки | 250 кг/м3 |
| алюминия | 2700 кг/м3 |
| меди | 8930 кг/м3 |
| ртути | 13 600 кг/м3 |
| Нормальные условия | давление 105 Па, температура 0° С |
Список литературы
1. Трофимова, Т.И. Курс физики. Учебное пособие для инженерно-технических специальностей вузов [Текст] /Т. И. Трофимова – М.: Академия, 2008. – 557 с.
2. Детлаф, А.А. Курс физики. Учебное пособие для втузов [Текст] /А. А. Детлаф, Б. М. Яворский.– М.: Высшая школа, 2001. – 717 с.
3. Физические величины. Справочник [Текст] / /под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991.–1232 с.
4. Раннев Г.Г. Методы и средства измерений. Учебник для студентов вузов [Текст] / Г.Г. Раннев, А. П. Тарасенко – М.:Академия, 2008.–330 с.
СОДЕРЖАНИЕ
| 1.Задачи 2.Практические задания Лабораторная работа №1 Лабораторная работа №2 Лабораторная работа №3 Лабораторная работа №4 Лабораторная работа №5 Лабораторная работа №6 Приложение 1. Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов Приложение 2. Коэффициенты Стьюдента tan Приложение 3. Некоторые постоянные Список литературы | 3 16 16 19 21 25 32 32 35 35 36 37 |
Учебное издание
Авторы-составители
Геннадий Владимирович Селищев,
Александр Федорович Богатырев,
Валерий Евгеньевич Иванов,
Татьяна Васильевна Широких
ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ИХ ОБРАБОТКА
Технический редактор М. А. Андреев
Корректор Л.И. Чурлина
Темплан издания филиала МЭИ в г. Смоленске, 2013 г., учеб.
Подписано в печать
Формат бумаги 60х841/16. Тираж 200 экз. Усл.печ.л. 2,5
Издательский сектор филиала МЭИ в г. Смоленске
214013, г. Смоленск, Энергетический пр., 1
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 157; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!