Лабораторная работа № 3 Измерение жесткости пружины на основе закономерностей колебаний пружинного маятника
Цель работы: измерение жесткости пружины с помощью пружинного маятника.
Приборы и принадлежности: набор грузов по механике, держатель со спиральной пружиной, штатив, линейка с миллиметровыми делениями, секундомер или часы с секундной стрелкой.
Расчетная формула
.
Порядок выполнения работы.
Определите массу одного груза 3 - 5 раз с помощью весов. Вычислите среднее значение массы. Результаты измерений занесите в таблицу.- Укрепите пружину в штативе и подвесьте к ней груз массой m1 = 0,1 кг (рис. 236). Отклонив груз вниз на расстояние, примерно равное 2 см, отпустите его. Измерьте не менее 5 раз время необходимое для совершения
полных колебаний. Вычислите среднее значение времени. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. - Вычислите период его колебаний T . Результаты вычислений занесите в таблицу.
- Вычислите среднее значение жесткости пружины, рассчитайте относительную и абсолютную погрешность измерения жесткости пружины. Результаты вычислений занесите в таблицу. Запишите значение жесткости пружины.
- Запишите значение жесткости пружины.
Таблица измерений и вычислений
|
№ опыта |
m, кг |
Δm, кг |
n |
t,c |
Δt,c |
|
|
T,c |
|
|
3 - 5 опытов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
- По какому закону происходит колебание тела, подвешенного на пружине?
- Зависит ли частота колебаний пружинного маятника от амплитуды колебаний?
- Каким был бы результат опыта в условиях невесомости?
Выводы
Суперзадание: Как изменится период колебаний груза на пружине, если две пружины соединить последовательно? Параллельно? Ответ обоснуйте теоретически и проверьте экспериментально.