1. Від’єднати пружини першого маятника.
2. Виставити необхідну відстань l вантажу 3 від осі обертання математичного маятника. Набір значень l взяти у викладача.
3. Натиснувши кнопку "Сеть", включити установку.
4. Натиснувши кнопку "Сброс".
5. Відхилити математичний маятник на невеликий кут і зробити відлік часу, за який здійсняться n=10 коливань. Для цього під час 9-го коливання натиснути кнопку "Стоп".
6. Повторити п. 4 – 5 двічі і знайти середнє значення часу t. Визначити період коливань T за формулою і власну частоту коливань v0 за формулою Результати вимірювань занести в перший рядок табл. 7.1.
7. Виконати пп 4 – 6 для інших відтаней l.
8. Приєднати пружини до маятника і вмикати двигун, зробити відлік амплітуди відхилення маятника для різних довжин маятника l при фіксованому положенні потенціометра 10. Дані занести в табл. 7.1.
9. На міліметровому папері за даними табл. 7.1 побудувати графіки таких залежностей:
а) періоду вільних коливань математичного маятника T як функції відстані l;
б) амплітуди вимушених коливань маятника як функції довжини l.
10. Визначити з графіка довжину маятника l, що відповідає резонансу.
11. Знайти резонансну частоту та період за знайденою резонансною довжиною l.
12. Відхилити один з маятників на деякий кут (6° ÷ 10°), залишивши другий у положенні рівноваги, попередньо з'єднавши їх пружинами.
13. Відпустити маятник і, спостерігаючи за його поводженням, визначити період биття як час між моментами, коли амплітуда маятника обертається в нуль.
14. Приєднати зв'язані маятники пружинами до приводного диску 5, включити двигун та спостерігати явище подвійного резонансу при зміні частоти за допомогою потенціометра для різних довжин маятників.
Таблиця 7.1
№ | l | t | tсер | T | v0 | A | ||
7.6 Контрольні запитання
1. Які коливання називають вільними, вимушеними, гармонічними?
2. Від чого залежить власна частота вільних коливанні маятника?
3. Від чого залежить амплітуда і фазовий зсув коливань маятника при вимушених коливаннях?
4. Поясніть:
явище резонансу;
явище подвійного резонансу при вимушених коливаннях зв'язаних маятників.
5. Що називається биттям?
7.7 Література
1. Савельев И.В. Курс общей физики: В 2 т. – М.: Наука, 1989. – Т.2. – С.259.
2. Стрелков С.П. Механика. – М.: Наука, 1965. – С.401.