2. Задания к лабораторной работе

Задание 1. Определение коэффициента упругости пружины. Коэффициент упругости (жёсткость) пружины находят по её удлинениюпод действием груза. Для этого пружину с прикреплённой площадкой для грузов подвешивают к стойке, фиксируют начальное положение нижней площадки, затем добавляют грузы и каждый раз записывают новое положениенижней части площадки по линейке. При этом грузы не должны совершать колебания. То же проделывают для других пружин. Результаты измерений записывают в таблицу 1 и по полученным данным вычисляют средний коэффициент упругости (жёсткость) каждой пружины,, где- число измерений.

Таблица 1

Определение коэффициента упругости пружины

Пружина 1, м
	m, кг	, м	, м	, Н/м
1 2 3 4				Н/м
Пружина 2, м
	m, кг	, м	, м	, Н/м
1 2 3 4				Н/м
Последовательное соединение пружин Н/м,Н/м

Подвешивают общую массу грузов () к двум пружинам, соединённым друг за другом (последовательно). На каждую пружину по третьему закону Ньютона действует одна и та же сила, равная. Общее удлинениеравно сумме удлинения отдельных пружин. Общий коэффициент упругости, полученный из опыта, сравнивают с расчётным (k_p) значением

и записывают в таблицу 1.

Задание 2. Определение зависимости периода собственных колебаний пружинного маятника от массы груза. Для этого подвешивают груз к одной из пружин, коэффициент жёсткости которой известен. Оттягивая пружину рукой, приводят её в колебательное движение и измеряют по секундомеру время числаколебаний. Период колебаний. Затем определяют периоды колебаний с другими грузами. Результаты вычислений и измерений заносят в таблицу 2. Масса площадки грузов учитывается.

Таблица 2

Определение зависимости периода колебаний груза на пружине от его массы

Опыт	Пружина , Н/м						Теор. ()
	, кг		, с	, с	, с^2	, с^2
1 2 3 4

Теоретическое значение периода ;. Сравнивают значения квадратов периодов опытногои теоретического.

Задание 3. Определение зависимости собственных колебаний пружинного маятника от коэффициента упругости. Для этого измеряют время несколькихколебаний одного и того же грузана различных пружинах. Затем определяют значение периода опытного () и теоретического () колебаний для каждой пружины по формулами. Масса площадки для грузов учитывается. Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 3.

Таблица 3

Определение зависимости собственных колебаний пружинного маятника

от коэффициента упругости

Пружина	Масса = кг						Теор. ()
	(табл. 1)		, с	, с	, с^2	, с^2
1 2

Сравнивают значения квадратов периодов опытного и теоретического.

Задание 4. Определение коэффициента упругости двух одинаковых пружин, соединённых параллельно, по периоду колебаний. Для этого фиксируют в опытах время числоколебаний для одной пружины и двух пружин, соединённых параллельно. Затем для одной пружины и двух пружин вычисляют периоды, среднее значениеи коэффициенты упругости. Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 4.

Таблица 4

Определение коэффициента упругости двух одинаковых пружин, соединённых параллельно, по периоду колебаний

Одна пружина, = кг				Две пружины, = кг
Опыт		, с	, с		, с	, с
1 2 3			= с			= с
Н/м				Н/м

Коэффициент упругости для двух пружин, соединенных параллельно, .

Задание 5. Определение логарифмического декремента затухания пружинного маятника методом сравнения амплитуд. Один из грузов помещают на пружину и приводят в колебание. Измеряют время , за которое начальная амплитудауменьшается в 10 раз, т.е.. Откуда логарифмический декремент затухания пружинного маятника. Значениеберут из таблицы 2 для той пружины, с которой проводили данное измерение.

Вычисляют по формулам коэффициент затухания , коэффициент сопротивления (трения), добротность, время релаксации, число колебаний за время релаксации. Значения измерений и вычислений заносят в таблицу 5.

Таблица 5

Определение логарифмического декремента затухания пружинного маятника методом сравнения амплитуд

Опыт

, с

, с^-1

, кг/с

, с

= м = м

= м = м

= м = м

Средние значения

=

= с^-1

= кг/с

=

= с

=