Slopinamųjų svyravimų nustatymas pasvirusiąja svyruokle

Slopinamųjų svyraimų tyrimas pasvirusiąją svyruokle Tikslas: išmatuoti slopinamųjų svyavymų logaritminį slopinimo dekrementą λ, slopinimo koeficientąβ, savųjų svyravimų periodą T0, ir svyruoklės energijos nuostlius po N svyravimų. Priemonės: pasvirusioji svyruoklė su fotoelektriniu svyravimų skaičiaus ir laiko matavimo įtaisu. Pasvirusiąją svyruoklę sudaro ant siūlo pakabintas rutuliukas. Jo svyravimus slopina sąveika su plokštele, kurios pasvirimo kampą nustatome skale. Fotoelektrinis justukas ir matavimų pultas registruoja svyravimų skaičių ir trukmę. Pagrindinės formulės ir darbo metodika: pasvirusios svyruoklės nuokrypą nuo pusiausvyros nustatome kampu α, kurį sudaro siūlas su vertikale. Tokios svysuoklės slopinamieji svyravimaivyksta veikiat sukimo omentui M1 = -mgdsinα ir pasipriešinimo jėgų momentui M2 = γ(dα/dt). Jei svyruoklės nukrypos kampas α mažas (sin αα), tai pritaikius antrąjį Niutono dėsnį sukamajam judėjimui,apskaičiuojame nuokrypos kampo α priklausomybę nuo laiko: α = αmcos (1) čia αm = αoe- slopinamųjų svyravimų amplitudė, kurios mžėjimą apibųdina slopinimo koeficientas β = γ/2m. Kitaip amplitudės mažėjimą apibūdina logaritminis slopinimo dekrementas λ: αm = αoe-λN, čia . Dydžių λ ir β fiziinė prasmė yra tokia : β yra dydis, atvirkščias laikui, per kurį svyravimų amplitudė sumažėja e kartų, o λ atvirkščias svyravimų skaičiui No per šį laiką. Logaritminį slopinimo dekramentą apskaičiuojame išmatavę pradinę amplitudę α0 ir N-tojo svyravimo amplitudę αN: (2) Dydžiai λ ir β yra susiję sąryšiu: λ = βTs (3) čia Ts – slopinamųjų svyravimų periodas jis susijęs su švytuoklės savųjų svyravimų periodu To ir slopinimo koeficientu β: (4) (5) čia l – svyruoklės ilgis, g – laisvojo kritimo pagreitis. Svyruoklės didžiausia sukaupta potencinė energija Wp proporcinga amplitudės kvadratui α2o, todėl jos santykiniai nuostoliai po N pilnų svyravimų bus: (6) Bandymo eiga: Paleidę svyruoklę, po N=10-15 svyravimų sustabdome matavimus. Panaudodami pulto duomenis apskaičiuojame laisvųjų svyravimų periodą T0=t/N. Pakartoję T0 matavimus kelis kartus, įvertiname T0 vidutinę reikšmę. Išmatavę svyruoklės ilgį d iš (5) lygybės apskaičiuojame laisvųjų svyravmų periodą T0 ir palyginame jį su eksperimento duomenimis. Pakreipiame svyruoklės stovą taip, kad rutuliukas liestų plokštelę. Paslenkame rutuliuką iš pusiausvyros padėties ir pasižymime pradinę nuokrypą α0, paleidžiame rutuliuką svyruoti, ir baigiantis N-tajam svyravimui pasižymime nuokrypą αN, kuri buvoN-tojo svyravimo pabaigoje, svyravimų skaičių N ir svyraimų laiką ts. Apskaičiojame slopinamųjų svyravimų periodą Ts=ts/N. Pagal (2) formulę apskaičiuojame logoritminį slopinimo dekramentą λ, o pagal (3) formulę – slopinimo koefiientą β. Matavimus pakartojame ne mažiau kai tris kartus ir apskaičiuojame α ir β vidutinius diumus. Pakreipę svyruoklės stvą kitu, didesniu kampu pakartjame 3 užduotį esantkitam slopinimui. Pagal (6) formulę ir 3 užduoties duomenis apskaičiuojame vidutinius santykinius energijos nuostolius po N svyravimų. Įvertinae matuotų dydžių T0, TS, λ ir β paklaidas ir suformuojame išvadas. Paklaidų skaičiavimo formulės: Δ= ΔT = t(N) ΔS Δρ = ε Nr N α, o t, s To ,s d, m To, s (teo.) αo αN λ 1 15 20,541 1.3694 4 0 2 15 4 20,543 1.3695 1.3695 0,45 1.3457 5 3,9 0.002 3 15 20,542 1.3695 4,1 -0.002 To=t/N; To1 = 20.541/15 =1.3694(s); To2 = 20.543/15 = 1.3695(s); To3 = 20.542/15 = 1.3695(s); To(teor.) = = 1.3457(s); λ = ; λ1 = 0; λ2 = 0.002; λ3 = -0.002; = = 36%; S

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!