Задание. 1. Определите k из формулы (1), измеряя для каждой пружины величины Dl с различными

1. Определите k из формулы (1), измеряя для каждой пружины величины D l с различными грузами массами M.

2. Измерьте периоды колебаний для каждой пружины с различными грузами M. Постройте графики зависимости T² от M. Сравните с расчетной зависимостью .

3. Выясните зависимость периода колебаний от амплитуды.

4. Изучите зависимость амплитуды колебаний от времени. Для этого измерьте, не останавливая колебаний (на ходу), через какое время амплитуда станет равной ¾ от начального значения А₀, затем ½ А₀, ¼ А₀. Постройте график зависимости А от t.

Замечания: а). При определении k положение недеформированной пружины иногда трудно зафиксировать из-за неровности пружины, которая не висит строго по вертикальной линии. В этом случае надо подвесить начальный груз и от этого положения вести отсчет D l под действием других грузов.

б). Для приведения груза в движение поднимайте его из положения равновесия вверх. Это предохраняет грузы от падения и дает более правильное направление колебаниям.

Вопросы:

1. Что вы можете сказать о величине и направлении скорости и ускорения груза в следующих трех положениях груза (см. рис. 2): а) крайнее верхнее положение, б) переход через положение равновесия, в) крайнее нижнее положение?

2. Какие превращения энергии происходят при колебаниях груза?

3. Как изменится период колебаний, если, отрезав часть пружины, сделать ее короче?

4. Получите уравнение гармонического осциллятора для груза на пружине из закона сохранения механической энергии (таким способом уравнение (3) получено в Приложении).

5. Найдите А и j в законе движения груза (2) в трех различных случаях возбуждения колебаний: груз отпущен с высоты на h выше положения недеформированной пружины, на h ниже того же положения, груз в положении равновесия получил скорость V₀.

6. Как будет зависеть период колебаний от амплитуды, если при достаточно больших амплитудах закон Гука нарушается?

Дата добавления: 2015-07-18