3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов

Перед занятием необходимо законспектировать следующий теоретический материал:

- для неинженерных специальностей: /1/ С.88-91, 96-101;

- для инженерных специальностей: /2/ С.26, 255-261, 267-230; /3/ С.181-185, 190-197.

Занести в конспект методику выполнения работы, необходимые таблицы и формулы (разделы 2, 3).

3.1 Задание 1 Определение жесткости пружины статическим методом

3.1.1 Подвесить на пружину груз известной массы и с помощью линейки определить статистическое смещение x_ст груза (x_ст = l – l₀, где l₀ – длина нерастянутой пружины, l – длина нагруженной пружины). Данные занести в таблицу 1.

3.1.2 То же самое проделать еще для двух грузов различной массы.

Таблица 1 Экспериментальные и расчетные величины

Обозначения физических величин
m, кг	xст, м	ki, Н/м	ki, Н/м	(ki)2, (Н/м)2
средние значения	—

3.1.3 По удлинению x_ст под действием соответствующей нагрузки P = mg определить жесткость: .

3.2.5 Найти среднее значение k_ст =  , где n = 3 – количество опытов; абсолютные погрешности каждого измерения k_i = |k – k_i |; квадраты этих погрешностей (k_i)². Вычислить сумму квадратов . Результаты занести в таблицу.

3.2.6 Рассчитать среднеквадратическое отклонение:

.

По таблице коэффициентов Стьюдента из Приложения А найти t_p,n для n=3 и выбранной доверительной вероятности, например p=0,95.

Найти доверительный интервал k_ст =

3.2.7 Конечный результат представить в виде: k_ст =k_ст  k_ст .

3.2 Задание 2 Определение жесткости пружины динамическим методом

3.2.1 Подвесить на пружине грузик известной массы и, слегка, на 35 см, приподняв его, отпустить. По секундомеру определить время двадцати колебаний (z = 20). Данные занести в таблицу 2. Измерения с данной массой повторить n = 3 раза.

3.2.2 Первый пункт повторить еще два раза с грузами различной массы.

3.2.3 Усреднить значения t для каждой массы. Используя полученные величины t, определить периоды колебаний пружины с соответствующим грузом T = t / z . Вычислить квадраты периодов T ².

3.2.4 По значениям m и T ² найти k_i исходя из выражения (4).

3.2.5 Найти среднее значение k_дин =  , где n = 3 – количество опытов; абсолютные погрешности каждого измерения k_i = |k – k_i |; квадраты этих погрешностей (k_i)². Вычислить сумму квадратов . Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2 Экспериментальные и расчетные величины

Обозначения физических величин
m, кг	t, с	t, с	T, с	T 2, с2	ki, Н/м	ki, Н/м	(ki)2, (Н/м)2
средние значения	–	–	–	–

3.2.6 Рассчитать среднеквадратическое отклонение:

.

По таблице коэффициентов Стьюдента из Приложения А найти t_p,n для n=3 и выбранной доверительной вероятности, например p=0,95.

Найти доверительный интервал k_дин =

3.2.7 Используя данные таблицы 2, построить график функции T ²(m) и объяснить полученную зависимость. При построении графика следует включить и точку в начале координат.

3.2.8 Полученное значение k_дин =k_дин  k_дин сравнить с жесткостью пружины, найденной статическим методом.