Skersinių tampriųjų bangų sklidimo stygoje greičio išmatavimas

1. Tikslas: Išmatuoti skersinių tampriųjų bangų stygoje sklidimo greitį ir nustatyti jo priklausomybę nuo įtempimo jėgos didumo. 2. Priemonės: Garso generatorius, pastovus magnetas, styga su pasvarėliais, liniuotė, mikrometras. 1 pav. 3. Darbo metodika ir pagrindinės formulės: Paveikslo 1, (a) pavaizduotame įrenginyje stygos 1 svyravimus sukelia kintama Ampero jėga, veikianti magnetiniame lauke esančią stygą su srove. Kintamąją srovę sukelia garsinių dažnių generatorius 2. Stygos mechaninę įtempimo jėgą F lemia pasvarėlio 3 sunkio jėga P = mg. Kai priverstinius svyravimus sužadinančio generatoriaus dažnis atitinka įtemptos stygos savųjų ar virštoninių svyravimų dažnį, rezonanso dėka joje susidaro stovinčios bangos. Stygoje gali susidaryti tik tokios stovinčios bangos, kuriose atstumas tarp mazgų  / 2 sveiką skaičių kartų telpa visame stygos ilgyje L. Ilgiausia stovinčioji banga susidaro interferuojant bėgančiajai ir atsispindėjusiajai nuo įtvirtinimo bangoms taip, kad visa styga sudaro pusę bangos ilgio (1 pav., (b) L =  / 2). Ji atitinka pagrindinį stygos toną. Trumpesnės bangos (1 pav., (c) N = 2, 3, …) vadinamos šios bangos virštoniais. Kaip matyti iš brėžinio, bangos ilgis  = 2L / N, o jos sklidimo greitis v (1) Skersinių bangų sklidimo stygoje greičio priklausomybė nuo stygos įtempimo jėgos F, bei ilginio tankio  = m / L (čia m – stygos masė, L – jos ilgis) išreiškiama taip: v (2) Kadangi m = V = (LD²) / 4 (D – stygos skersmuo,  - medžiagos tankis), iš formulės (2) išplaukia: v (3) Nubrėžę funkcijos v = f (F½ ) grafiką nustatome greičio priklausomybės nuo įtempimo jėgos pobūdį (tiesinė, laipsninė ar kitokia). Netiesioginių matavimų paklaidas apskaičiuojame taip: v (4) v = v (5) 4.Bandymo eiga: 1) Išmatuojame stygos skersmenį D ir jos ilgį L, pasveriame pasvarėlius ir nustatome jų masę. 2) Įtempiame stygą prikabindami prie jos galo pasvarėlį. 3) Pastatome magnetą ties stygos viduriu ir įjungiame generatorių (reikia stebėti, kad generatoriaus sudaryta įtampa būtų optimali stygos svyravimų amplitudei, nes per didelė srovė įkaitina stygą ir keičia jos tampriąsias savybes). 4) Keisdami generatoriaus dažnį, nustatome pirmąją stovinčiųjų bangų harmoniką (vienas pūpsnis visame stygos ilgyje) ir užregistruojame jį atitinkantį generatoriaus dažnį 1. 5) Pastūmę magnetą ties spėjamomis antros (N = 2) ir kitų harmonikų (N = 3, 4) pūpsniais, keičiame generatoriaus dažnį i, kol gauname virštoninių dažnių stovinčiąsias bangas. Užregistruojame generatoriaus dažnius i ir kiekvieną jų atitinkantį pusbangių skaičių Ni. 6) Pagal (1) ir (2) formules apskaičiuojame bangos sklidimo greičių didumus ir jų vidurkius. 7) Pakartojame 2 – 6 užduotis, įtempdami stygą 3 – 4 skirtingų masių krovinėliais. Brėžiame greičio priklausomybės nuo stygos įtempimo jėgos F½ grafiką. 8) Apskaičiuojame paklaidas ir suformuluojame išvadas. 5. Matavimo rezultatai: Išmatuojame stygos skersmenį : 1) 0,38 mm 2) 0,37 mm 3) 0,39 mm Stygos skersmens D ir jo paklaidos suradimas: Lentelė nr. 1 Nr. D mm

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!