Порядок выполнения работы

1. Установить маятник в крайнее правое положение с помощью фиксатора 7. Определить начальное значение амплитуды A₀ по шкале и записать его.

2. Освободить маятник, повернув фиксатор, и одновременно включить секундомер. Вести отсчет числа колебаний маятника и через каждые 50 колебаний отмечать по шкале значение амплитуды колебаний А_t.

3. Через 250 колебаний остановить секундомер и записать его показание.

4. Наполнить сосуд водой и повторить опыт. Вести отсчет амплитуды через каждые 25 колебаний. Записать время 125 колебаний. В случае быстрого затухания амплитуду измерять чаще, например, через каждые 10 колебаний.

5. По формуле (13) рассчитать логарифмический декремент колебаний в воздухе и в воде.

6. Обработать результаты по методу Стьюдента. Записать приближенное значение логарифмического декремента колебаний в воздухе и в воде с указанием абсолютной и относительной погрешности.

7. По результатам измерений на одном графике построить зависимости амплитуды от времени для затухающих колебаний в воздухе и в воде.

8. Вычислить период колебаний маятника в воздухе и в воде.

9. Используя формулу (12) рассчитать коэффициент затухания колебаний маятника в воздухе и в воде.

10. Записать уравнения затухающих колебаний в виде (8), подставив в него полученные в работе величины A₀, ,  и .

11. Используя формулу (9), рассчитать коэффициент сопротивления среды (воздуха и воды).

12. Сделать выводы по работе.

Таблица

Результаты измерений и вычислений

№ п/п	В воздухе				В воде
	А0	Аt	N	D	А0	Аt	N	D
1			50				25
2			100				50
3			150				75
4			200				100
5			250				125
Среднее значение D					Среднее значение D
Абсолютная погрешность D					Абсолютная погрешность D

Контрольные вопросы и задания

1. Какие колебания называются гармоническими? Под действием какой силы они происходят? Запишите второй закон Ньютона для гармонических колебаний.

2. Запишите уравнение смещения от времени для гармонического колебания. Перечислите величины, характеризующие гармоническое колебание. Изобразите график гармонического колебания.

3. Какие колебания называются затухающими? Запишите второй закон Ньютона для затухающих колебаний.

4. Запишите уравнение смещения от времени для затухающего колебания. Перечислите величины, характеризующие затухающее колебание. Изобразите график затухающего колебания.

5. Дайте определение логарифмического декремента колебаний. Каков его физический смысл? Как он определяется в данной работе, от чего зависит?

Литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики: Учебн. пособие для втузов: в 3 т. Т.1: Механика. Молекулярная физика. - 3-е изд., испр. - М.: Наука, 1986. – 432с.

2. Детлаф А. А. , Яворский Б. М. Курс физики: Учебн. пособие для втузов. - М.: Высшая школа, 1989. - 607 с. - предм. указ.: с. 588-603.

3. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики. – М.: Высшая школа, 1970

4. Лабораторный практикум по физике: Учеб. пособие для студентов втузов./ Ахматов А.С., Андреевский В.М., Кулаков А.И. и др.; Под редакцией А.С. Ахматова. – М.: Высшая школа. 1980. – 360 с.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ МЕТОДОМ СТОЯЧИХ ВОЛН

Цель работы: определение длины стоячей волны и скорости звука в воздухе.

Приборы и принадлежности: резонатор с телефоном и микрофоном, звуковой генератор, осциллограф, отсчетная линейка.