ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ЗАГАСАЮЧИХ КОЛИВАНЬ. Звіт про виконання лабораторної роботи з Інші. Робота № 527837

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ЗАГАСАЮЧИХ КОЛИВАНЬ

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра фізики

Інформація про роботу

Рік:

2016

Тип роботи:

Звіт про виконання лабораторної роботи

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» Кафедра фізики ЗВІТ про виконання лабораторної роботи №15 Тема: ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ЗАГАСАЮЧИХ КОЛИВАНЬ Львів – 2008 Мета роботи: Визначити основні параметри загасання коливань механічної системи. Прилади та обладнання: Коливна система, секундомір. Опис вимірювального пристрою: Прямокутного перерізу стрижень (1) підвішений на кронштейні (3) таким чином, що нижнє ребро призми (2) спирається на кронштейн і є віссю обертання стрижня. Кронштейн прикріплений до резервуару з водою (4). Шкала (5) і стрілка (6) дозволяють вимірювати амплітуду коливань системи. До стрижня прикріплені два заспокоювачі: Повітряний заспокоювач (7) у позиції, показаній на рис.1, збільшує силу опору середовища (повітря). Заспокоювач не діє, якщо його повернути навколо горизонтальної осі на кут 90о. Рідинний заспокоювач (8) у позиції, показаній на рисунку, не діє, а після повороту на кут 90о рухатиметься у воді, що також збільшує силу опору середовища (води). Короткі теоретичні відомості, виведення робочої формули: З рівняння загасаючих коливань x(t) = A0cos (0t +0) випливає залежність амплітуди коливань від часу: A(t) = A0 (1) Лоґарифмуючи (1), одержимо вираз для коефіцієнта загасання (2) Позначивши: t = nZT – час, протягом якого амплітуда зменшиться в разів ( nZ – кількість повних коливань, що здійснилися за час t; Т– період коливань), одержимо: (3) Наприклад: якщо після здійснення системою n2 коливань амплітуда коливань зменшилася у Z = 2 рази, то: (4) З формули (3) : lnZ = T nZ (5) Врахувавши, що лоґарифмічний декремент загасання  = T , одержимо з (5): lnZ =  nZ (6) Отже lnZ є лінійною функцією nZ, а  – кутовим коефіцієнтом ґрафіку цієї функції. Побудувавши ґрафік залежності lnZ = f( nZ ), визначимо лоґарифмічний декремент загасання як:  =∆(ln Z)/∆nz (7) де ∆(lnZ) i ∆nZ – визначені з графіку прирости відповідних величин Розрахунок добротності коливної системи проведемо за формулою: Q =π/λ (8) Коливання називаються гармонічними, якщо величина, що коливається, змінюється в часі за косинусоїдальним (синусоїдальним) законом: x= A cos (ω0t +φ0); Коливання, які відбуваються під дією сил тертя і опору є згасаючими. Задані величини: = 3,14 Фізичні величини, які вимірюються прямим способом: t- час коливань; n2, n3, n4- кількість коливань. Послідовність виконання роботи: Вимкнути заспокоювачі ( обидва – горизонтально). Відхилити стрижень на 10–15 поділок шкали, відпустити; визначити і записати в Табл. 1 час t , протягом якого здійсниться 10 коливань. За формулою розрахувати період коливань і записати результат у Табл. 1. Дії, зазначені в п. 1–3, повторити ще 2 рази. Ввімкнути повітряний заспокоювач (вертикальне положення) і повторити 3 рази дії, зазначені в п.2–3. Вимкнути повітряний заспокоювач (горизонтальне положення), увімкнути рідинний заспокоювач (вертикальне положення) і повторити 3 рази дії, зазначені в п.2–3. Вимкнути заспокоювачі, відхилити стрижень на 12 поділок, відпустити і визначити число коливань, протягом яких початкова амплітуда зменшиться у 2 ; 3 i 4 рази: n2, n3, n4 . Результати записати у Табл. 1. Дії, зазначені в п.7 повторити ще 2 рази. Для кожного з заспокоювачів повторити 3 рази дії, зазначені в п.7, 8 Використовуючи середні значення n2 і Т для всіх трьох випадків визначити за формулою (4) коефіцієнти загасання. Розрахувати абсолютну і відносну похибки величин . Для всіх трьох випадків побудувати ґрафіки lnZ = f(nZ) і визначити лоґарифмічні декременти загасання. За формулою (7) визначити добротність коливної системи при наявності і відсутності заспокоювачів. Результати розрахунків, виконаних у п.10–13, записати у Табл. 2. Таблиці результатів вимірювань і розрахунків заспокоювач № t, с T, с (T, с n2 (n2 n3 n4 повітряний 1 19,4 1,94 0,02 16 0,1 26 32 2 19,7 1,97 0,01 17 1 26 33 3 19,6 1,96 0,01 16 3 26 33 сер. 19,56 1,956 0,013 16,3 1,33 26 32,6 рідинний 1 19,3 1,93 0,02 7 0,7 11 14 2 19,5 1,95 0,01 7 0,3 11 15 3 19,6 1,96 0,01 6 0,3 11 15 сер. 19,5 1,95 0,013 6,6 0,43 11 14,6 заспокоювач , с-1 ∆, с-1 б, % Q повітряний 0,0214 5∙10-5 6,8 0,043 73,02 рідинний 0,0512 2∙10-5 7,55 0,0866 36,26 Аналіз результатів та висновки: Визначила основні параметри згасання коливань механічної системи. Для всіх 3 випадків побудувала графіки залежності ln(Z) = f(nz). Визначила добротність коливної системи при наявності заспокоювачів: Q пов = 73,02 та Qрід = 36,26. Дослідила механічні згасаючі коливання.

Звіт про виконання лабораторної роботи Інші

Donki

30.03.2016 09:20

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись