Порядок виконання роботи

1. За допомогою секундоміра виміряти час t, протягом якого тягарець здійснює повних коливань. Вимірюванняt повторити п’ять разів і занести до табл. 1. Визначити середнє значення періоду загасаючих механічних коливань пружинного маятника за формулою:

.

Обчислити похибки прямого вимірювання для величини t та похибки непрямого вимірювання для величини і записати результати вимірювань у стандартній формі.

Таблиця 1

Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунку похибок

№ п/п	tі, c	tі, c	(tі)2, c2	, с
1
2
3
4
5
–		–

Прийнята довірча ймовірність  = 0.95, коефіцієнт Стьюдента t_0.95;5 = 2.8.

2. Відхилити тягарець від положення рівноваги на 2-3 см, відпустити його і одночасно включивши секундомір, визначити час , за який амплітуда коливань маятника зменшиться в 2 рази (). Вимірювання повторити три рази і результати занести до табл. 2.

Таблиця 2

Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунку похибок

№ п/п	А1, мм	АN, мм	tNi, c	tNi, c	(tNi)2, c2
1
2
3
–	–	–		–

Коефіцієнт Стьюдента t_0.95;3= 4.3.

Оскільки безпосередньо визначити положення тягарця відносно шкали важко, то вимірювання краще виконувати, спостерігаючи рух тіні тягарця вздовж шкали, для чого попередньо треба освітити установку настільною лампою.

Обчислити середнє значення логарифмічного декременту загасання за формулою:

.

Обчислити похибки прямого вимірювання для величини та похибки непрямого вимірювання для величини і записати результати вимірювань у стандартній формі.

3. Обчислити:

а) коефіцієнт загасання механічних коливань пружинного маятника:

;

б) час релаксації:

;

в) циклічну частоту загасаючих механічних коливань пружного маятника:

;

г) циклічну частоту власних гармонічних механічних коливань пружинного маятника:

.

Питання для самоперевірки

1. Дати визначення пружинному маятнику.

2. Записати і сформулювати закон Гука.

3. Чому відбувається загасання коливань ?

4. Які сили діють на тягарець пружинного маятника під час загасаючих коливань ?

5. Дати визначення періоду коливань, частоті коливань та циклічній частоті коливань і записати відповідні формули.

6. Пояснити, яким чином в лабораторній роботі визначається період загасаючих механічних коливань пружинного маятника.

7. Що називається часом релаксації ?

8. За якою формулою визначається коефіцієнт загасання механічних коливань пружинного маятника в лабораторній роботі ?

9. Дати визначення логарифмічному декременту загасання і записати формулу, за якою він визначається в лабораторній роботі.

10. Що характеризує добротність коливальної системи ?