Описание лабораторной установки. 3.1. Струна (медная проволока) закреплена одним концом на неподвижной стойке

3.1. Струна (медная проволока) закреплена одним концом на неподвижной стойке, к другому концу прикреплена чашечка. Переменный ток в струне создается генератором 3Г. Небольшой участок струны находится в поле электромагнита, питаемого от выпрямителя ВУ (рис. 2). Для измерения длины струны имеется масштабная линейка.

Рис. 2

3.2. В настоящей работе внешней вынуждающей силой является сила Ампера, с которой магнитное поле взаимодействует с участком струны, по которой протекает переменный ток.

3.3. Техника безопасности

Корпуса генератора и выпрямителя должны быть заземлены. Запрещается включать приборы без разрешения преподавателя или лаборанта.

Порядок измерений

4.1. Внести технические данные приборов в табл. 1.

Таблица 1

Прибор	Предел измерений	Цена деления	Приборная погрешность
Звуковой
генератор
Линейка

4.2. Измерить по линейке рабочую длину L струны. Внести величину в табл. 2. Туда же записать массу чашечки m ₀ (указана на её дне), ∆ L и ∆ m ₀ - приборные погрешности измерений, указанных выше величин.

Таблица 2

L

∆ L

m0

∆ m0

4.3. Включить 3Г и ВУ в сеть. Дать приборам прогреться несколько минут. Поместить на чашечку гирьку массой m = 20 г. Сила натяжения струны рассчитывается как

Т = (m + m ₀) g. (8)

Так как проволока имеет малый диаметр и ее легко порвать, нужно обращаться с ней достаточно осторожно.

4.4. Ручку «множитель» генератора 3Г поставить в положение 1, ручку «усиление» - в крайнее правое положение. Установить наименьшую частоту (20 Гц).

4.5. Плавно увеличивая частоту, добиться установления на струне основной моды колебаний с наибольшей амплитудой. Наблюдать колебания удобнее сверху, а не с боку. Записать значение частоты в табл. 3. Там же зарисовать профиль струны.

4.6. Продолжая увеличивать частоту 3Г, добиться установления следующих (n = 2, 3, 4, 5) мод колебаний струны.

Соответствующие частоты и профили поместить в табл. 3.

Таблица 3

n	Профиль струны	 n		V =  n  n

4.7. Записать значения массы гирек (20г) и частоты первой моды также в табл. 4.

4.8. Поместить на чашечку гирьки с общей массой m = 30 г.

Добиться установления основной моды (см. 4.5), записать значения m и частоты колебаний _i в табл. 4.

4.9. Повторить измерения по пункту 4.8 для масс 40, 50, и 60 г; данные поместить в табл. 4.

Таблица 4

Дата добавления: 2015-07-15