Задание 1. Измерение коэффициента трения m.
1. Запустить компьютерный имитатор.
2. Ознакомиться с устройством лабораторной установки, просмотрев демонстрационный клип.
3. Начать опыт №1. Для этого с помощью курсора мыши нажать клавишу «Приступить к опыту №1».
4. Включить электронный блок, нажав клавишу «Включить».
5. Для выбора нужного угла наклона плоскости нажать клавишу «b».
6. Задать первое значение угла наклона плоскости, нажав клавишу «30°».
7. Для выбора первоначального значения угла a отклонения маятника нажать клавишу a.
8. Выбрать один из возможных значений угла a в диапазоне 6–10°, нажав соответствующую клавишу.
9. Для выбора значения Da нажать клавишу «Da».
10. Выбрать Da=2°, нажав соответствующую клавишу.
11. Пустить маятник. Для этого нажать клавишу «Запуск».
12. После появления в таблице на экране монитора значений n 1 и m1 нажать клавишу «Сброс».
13. Повторить пп. 9-12 для Da2=3° и Da3=4°.
14. Повторить пп. 5-13 для углов b=45° и b=60°.
15. Закончить выполнение опыта №1. Выключить электронный блок, нажав клавишу «Выключить».
16. Переписать результаты опыта в тетрадь для лабораторных работ в виде табл.1.
17. Нажать клавишу «Вернуться в меню».
18. По данным табл.1 рассчитать по формуле
средние для каждого угла b значения коэффициента трения <m> и записать их в табл.1.
Задание 2. Определение зависимости условного периода T от угла b наклона плоскости колебаний
1. Начать опыт №2. Для этого нажать клавишу «Приступить к опыту№2».
2. Включить электронный блок, нажав кнопку «Включить».
3. Для выбора нужного угла наклона плоскости нажать клавишу «b».
4. Задать первое значение угла наклона плоскости, нажав клавишу «30°».
5. Для выбора первоначального значения угла a отклонения маятника нажать клавишу a.
6. Выбрать один из возможных значений угла a в диапазоне 6–10°, нажав соответствующую клавишу.
7. Запустить маятник, нажав клавишу «Запуск».
8. Наблюдая за счетчиком колебаний, нажать клавишу «Стоп», когда показание счетчика станет равным 9. Секундомер остановится, когда счетчик покажет 10 колебаний.
9. Для остановки маятника нажать клавишу «Сброс».
10. Повторить пп.3-9 для углов b=35°; 40°; 45°; 50°; 55°; 60°. Значение угла a должно оставаться равным тому, которое было выбрано в п. 14.
11. Переписать результаты опыта в тетрадь для лабораторных работ в виде табл.2.
12. По данным табл.2 построить график зависимости T=f (1 / cosβ).
Контрольные вопросы
1. Что такое колебания?
2. Какие колебания называются свободными?
3. Какие колебания называются гармоническими?
4. Запишите дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение.
5. Какими величинами характеризуются гармонические колебания? Дайте им определения, запишите формулы и укажите единицы измерения.
6. Какие колебания называются свободными затухающими?
7. Запишите дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и его решение.
8. Запишите формулы для амплитуды, циклической частоты и периода затухающих колебаний, укажите их единицы измерения.
9. Что такое время релаксации? Как его найти?
10. Декремент и логарифмический декремент затухания.
11. Добротность колебательной системы.
12. Опишите устройство лабораторной установки.
13. Какие превращения энергии происходят в процессе колебаний наклонного маятника?
14. Выведите расчетную формулу для определения коэффициента трения с помощью наклонного маятника. Какие допущения приняты при выводе этой формулы?
15. Какие факторы влияют на погрешность определения коэффициента трения?
