Цель работы. 1. Определение статического коэффициента упругости пружины k.
1. Определение статического коэффициента упругости пружины k.
2. Проверка справедливости формулы (7).
Сущность экспериментального приёма для проверки формулы (7) заключается в сравнении значения периода собственных колебаний маятника, рассчитанного по формуле и полученного непосредственно измерением его.
ОБОРУДОВАНИЕ: пружинный маятник, площадка-подвес на пружине, набор накладных дисков, секундомер, измеритель удлинения пружины.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Определение статического коэффициента упругости пружины.
Присоединяют подвес к пружине и отмечают по шкале отсчет х0. Нагружают последовательно подвес накладными дисками с массами {mi} и отмечают отсчеты {хi}. Экспериментальные данные удобно представить таблицей формы 1.
Форма 1
| Номера накладных дисков на подвесе | Общая масса дисков | Отсчёт по шкале измерителя |
| подвес 1 | х0 | |
| x1 | ||
| … | … | |
| x5 |
Значение коэффициента упругости пружины может быть вычислено по формуле:
. (8)
2. Определение периода собственных колебаний.
2.1. После того как определены значения отсчетов {xi} на подвесе, систему слегка выводят из состояния равновесия (заставляют колебаться). С помощью секундомера определяют время N полных колебаний (не менее 15-20). Измерение времени повторить не менее трех раз.
2.2. Разгружают последовательно подвес от накладных дисков и так же определяют время t нескольких полных колебаний N.
2.3. Экспериментальное значение периода колебаний рассчитывают по формуле:
. (9)
Запись наблюдений удобно представить таблицей формы 2.
Рабочие формулы для расчета погрешностей могут быть получены из выражения (7) и (8) и имеют вид:
, 
.
Форма 2
| Номера накладных дисков на подвесе | Общая масса дисков | Число колебаний | Время колебаний | <t> | ||
| … | ||||||
Примечание: По окончанию работы подвес отсоединить от пружины для предотвращения ее от растяжения.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. От чего зависит амплитуда колебаний пружинного маятника?
2. Придумайте устройство для определения массы космонавтов на принципе пружинного маятника. Как следует проградуировать такой прибор?