Механика (1 семестр) / ЛР8_механика
.pdf
Вопросы:
4.В чем заключается явление резонанса?
Явление, называемое резонансом, заключается в том, что : амплитуда установившихся вынужденных колебаний достигает своего наибольшего значения при условии, что частота ν вынуждающей силы равна собственной частоте колебательной системы.
27. Может ли звук распространяться в вакууме? Ответ обоснуйте.
Для распространения звуковых волн необходима упругая среда, в которой эти волны будут распространяться. В вакууме такой среды нет, поэтому распространения звука в вакууме подобно тому, как он распространяется в других средах, невозможно.
Протокол наблюдений:
Таблица 8.1
v0, Гц |
t, °С |
T, K |
p, Па |
|
|
|
|
2000 |
24 |
297 |
102391 |
|
|
|
|
Таблица 8.2
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
L1, см |
8.4 |
8.5 |
8.4 |
8.3 |
8.5 |
|
|
|
|
|
|
L2, см |
17 |
16.9 |
17 |
16.9 |
16.8 |
|
|
|
|
|
|
L3, см |
25.4 |
25.5 |
25.4 |
25.4 |
25.5 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.3
v, Гц |
1960 |
1980 |
2000 |
2020 |
2040 |
|
|
|
|
|
|
Av, дел |
1 |
6 |
9 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов:
Вычислим для каждого из трех резонансов средние значения Li положений резонанса:
L1, см |
8.4 |
8.5 |
8.4 |
8.3 |
8.5 |
|
|
|
|
|
|
Очевидных промахов и систематических погрешностей не обнаружено. Упорядочим выборку по возрастанию:
L1, см |
8.3 |
8.4 |
8.4 |
8.5 |
8.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверим на наличие грубых погрешностей: |
|
|
||||
U p, N R=0.64 (8.5−8.3)=0.128 |
|
|
|
|||
L2−L1=8.4−8.3 |
=0.1<UP ,N R |
|
|
|
|
|
L3−L2=8.4−8.4 |
=0<U P , N R |
|
|
|
|
|
L4−L3 =8.5−8.4 |
=0.1<U P, N R |
|
|
|
|
|
L5−L4 =8.5−8.5 |
=0<U P , N R |
|
|
|
|
|
Грубых погрешностей не обнаружено
Найдем среднее значение L1:
L¯1= 8.4+8.5+8.4+8.3+8.5 =8.42[см]
5
Найдем среднеквадратичное отклонение:
|
√ |
|
(Li−L¯1)2 |
|
√ |
|
|
|
|
|
|
|
(8.4−8.42)2 +(8.5−8.42)2+(8.4−8.42)2+(8.3−8.42)2 +(8.5−8.42)2 |
|
|
|
|||
SL= |
|
|
= |
|
=√0.0014≈0.037[см] |
||||
|
|
N (N−1) |
|
20 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для точности P=0.95 и количестве измерений N=5 коэф. стьюдента равен 2.78
L1=SL tp, N =0.037 2.78=0.10286[см]
Определим случайную погрешность по размаху выборки:
Lβ =0.51(8.5−8.3)=0.102[см]
Lβ ≈Δ L
Определим верхнюю границу погрешности прибора θL:
θ L= 02.2 =0.1[см]
Полная погрешность результата измерения:
¯L=√ L2 +θ 2L=√0.102862 +0.12≈0.143[см]
L1 = 8.42±0.14 [см]
L2, см |
17 |
16.9 |
17 |
16.9 |
16.8 |
|
|
|
|
|
|
Очевидных промахов и систематических погрешностей не обнаружено. Упорядочим выборку по возрастанию:
L2, см |
16.8 |
16.9 |
16.9 |
17 |
17 |
|
|
|
|
|
|
Проверим на наличие грубых погрешностей:
U p, N R=0.64 (17−16.8)=0.128
L2−L1=16.9−16.8=0.1<U P, N R
L3−L2=16.9−16.9=0<U P, N R
L4−L3 =17−16.9=0.1<UP ,N R
L5−L4 =17−17=0<U P , N R
Грубых погрешностей не обнаружено