Для оценки жесткости пружин динамическим методом используют пружинный маятник, представляющий собой каретку (тележку), рис. 1-2, подвешенную на пружине (рис. 1-3).
Для проведения эксперимента необходимо подвешенный на пружине груз отпустить и дать ему свободно колебаться. Для измерения периода колебаний используют оптический датчик, который устанавливают так, чтобы флажок на каретке пересекал при колебаниях маятника оптическую ось датчика.
В наборе есть две пружины различных жесткостей, а к каретке массой М прилагается съемный дополнительный грузик массой m.
Порядок проведения лабораторной работы
1. Перенесите в таблицу измерений данные о массе каретки М и массе дополнительного груза m, если они отличаются от указанных величин на Вашей лабораторной установке.
Таблица 1
2. Соберите лабораторную установку, зафиксировав конец одной из пружинна верху опорной конструкции, а за другой ее конец прикрепив каретку без груза. Поместите оптический датчик на пути движения пластины каретки.
3. Подключите оптический датчик к USB-разъёму компьютера.
4. После включения компьютера запустите программу «Практикум по физике». На панели устройств выберите соответствующий сценарий
проведения эксперимента (Alt+C)
5. Запустите измерения для выбранного датчика (Ctrl+S) и сразу, непосредственно вслед за запуском легким толчком вдоль направляющей приведите в колебательное движение каретку на пружине.
6. После нескольких колебаний маятника остановите измерения (Ctrl+T)
7. Проведите обработку полученных данных в соответствии со сценарием, для чего:
*выделите область с несколькими импульсами перекрытия для ее детального просмотра с увеличенным масштабом (Alt+левая кнопка мыши);
*измерьте период колебаний маятника по передним или задним фронтам соседних четных (либо нечетных) импульсов перекрытий путем постановки желтого (левая клавиша мыши) и зеленого маркера (правая клавиша мыши) на соответствующие фронты импульса перекрытия.
8. Выполните измерения периода 5 раз, используя различные фронты разных импульсов. Результаты измерений запишите в таблицу 2.
9. Закрепите на каретке дополнительный груз. Повторите п.п. 5-8 для отягощенного маятника. Результаты измерений запишите в таблицу 2.
10.Смените пружину на другую из прилагаемого набора. Затем проведите эксперимент вновь по пп.5-9. Результаты измерений запишите в таблицу 3.
___________________________________________ Пружина 1. Таблица 2
Пружина 2 Таблица 3