Послідовність виконання роботи

Завдання 1. Ознайомитись з поведінкою пружинного маятника та можливостями комп’ютерної програми на графічному інтерфейсі (рисунок 17.3).

1. Навести мишкою курсор на кульку і заставити маятник коливатись з різними амплітудами. Навчитись мишкою пересувати вимірну лінійку і вимірювати нею величину відхилення (амплітуду коливань) кульки.

2. Встановивши значення вимушуючої сили рівною нулю, дослідити загасаючі коливання, змінюючи в широких межах значення коефіцієнта опору r.

3. Встановлюючи різні значення коефіцієнта опору та вимушуючої сили, дослідити вимушені коливання маятника. Звернути увагу, що вимушені коливання встановлюються не миттєво, а через деякий час.

Завдання 2. Визначити коефіцієнти опору та динамічної в’язкості середовища шляхом вимірювання періоду загасаючих коливань пружинного маятника у в’язкому середовищі.

1. Встановити значення вимушуючої сили, яке дорівнює нулю.

2. Встановити на графічному інтерфейсі значення коефіцієнта опору, яке задає викладач.

3. Відтягнути кульку курсором від рівноважного положення, відпустити її і виміряти час повних коливань.

4. Повторити пункт 2 3-4 рази і знайти середнє значення періоду загасаючих коливань.

5. За допомогою формули (17.11) та параметрів коливної системи k і m, взятих із графічного інтерфейсу роботи, підрахувати значення коефіцієнта опору r.

6. За умови, що радіус кулі дорівнює 1,5 см, визначити за допомогою формули (17.20) коефіцієнт динамічної в’язкості середовища η, використавши знайдене значення коефіцієнта опору r.

Завдання 3. Обчислити коефіцієнти опору та динамічної в’язкості середовища шляхом визначення резонансної частоти вимушених коливань пружинного маятника.

1. Встановити на графічному інтерфейсі (рисунок 17.3) максимальне значення коефіцієнта опору і максимальне значення величини вимушуючої сили.

2. Змінюючи на графічному інтерфейсі значення циклічної частоти ω, виміряти амплітуду вимушених коливань (через деякий час, коли коливання встановляться) і занести дані в таблицю.

	r = 0,2 кг/с; F = 0,2 Н
ω
А

3. Побудувати графік А(ω) і визначити із нього резонансну частоту ω_р.

4. За допомогою формули (17.18), отриманого значення резонансної частоти ω_р та параметрів коливної системи k і m, взятих із графічного інтерфейсу роботи, підрахувати значення коефіцієнта опору r.

5. Порівняти експериментальні значення коефіцієнта опору r, отримані в результаті виконання завдань 2 і 3, із встановленим значенням коефіцієнта опору перед початком вимірів на графічному інтерфейсі роботи.

6. Визначити за допомогою формули (17.20) коефіцієнт динамічної в’язкості середовища η, використавши знайдене значення коефіцієнта опору r.

7. Оцінити абсолютні та відносні похибки знайдених величин та проаналізувати отримані результати.