Тема: «Определение коэффициента жесткости пружины физического маятника»

Цель работы: научиться опытным путем определять коэффициент жесткости пружины физического маятника.

Средства обучения:

· оборудование: физический маятник, штатив, секундомер, набор грузов известной массы;

· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.

Ход выполнения лабораторной работы

Теоретическая часть

Период колебаний физического маятника можно рассчитать по формуле:   (1), где  (2); π=3,14; m – масса груза, а k – коэффициент жесткости пружины, [k]= .

Для увеличения точности измерений необходимо взять достаточно большое число полных колебаний (например, N=30, 40, 50).

Получим расчетную формулу для определения k: 

→  →   →   →  (3).

Для определения коэффициента жесткости пружины необходимо знать массу груза, подвешенного на пружине m и период колебаний – Т.

2. Вычисления и измерения

1. Закрепите физический маятник в штативе (к пружине подвесьте один груз известной массы) и приведите его в колебательное движение. Измерьте время t фиксированного числа полных колебаний N, рассчитайте период колебаний по формуле (2):          

Опыт №1:                       ,

2. Зная массу груза, рассчитайте коэффициент жесткости пружины физического маятника k по формуле (3):

3. Повторите измерения и вычисления п.1-2, подвесив к пружине сначала два груза той же массы и оставив первоначальное число колебаний; а затем три груза той же массы, но изменив число колебаний маятника.

Опыт №2:    

Опыт №3:     

4. Вычислите среднее значение коэффициента жесткости пружины:   

 

5. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1:

№

N

t, с

Т, с

tср, с

m, кг

mср, кг

k,

kср,

Δtср, с

εt

εm

εk

Δk,

1

2

3

Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений

 

6.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

Лабораторная работа № 8

Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности измерений:

Относительная погрешность измерения времени: , где , и :       

 

Относительная погрешность измерения массы груза: ; где

 

Относительная и абсолютная погрешности измерения k: ε_k=2ε_t+ε_m; Δk=k_ср∙ ε_k;

ε_k=______________________=____________, Δk=_________________=________

Окончательный результат запишите в виде: k_cр–Δk≤k≤ k_cр+Δk:

______________________ ≤k≤_____________________ .

 

Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе.

Вывод: ______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Как зависит период колебаний физического маятника от жёсткости пружины?

2. Зависит ли частота колебаний физического маятника от массы груза на пружине и от амплитуды колебаний?

3. Каким был бы результат опыта в условиях невесомости?          

Ответы:

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

Лабораторная работа № 9

Лабораторная работа №9

Тема: «Определение индуктивности катушки»

Цель работ ы : научиться опытным путем определять индуктивность дросселя на основе измерения его сопротивления в цепи переменного тока;

Средства обучения:

· оборудование: источник тока, ключ, мультиметр, катушка индуктивности (дроссель), резистор 68 Ом, резистор 360 Ом;

· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 514; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!