Л.р. 11- "Измерение жесткости пружины на основе закономерностей колебаний пружинного маятника"

Лабораторная работа 3

Измерение жесткости пружины на основе закономерностей колебаний пружинного маятника

Цель: измерение жесткости пружины с помощью пружинного маятника.

Оборудование: набор грузов, пружина, штатив, линейка, секундомер, весы, разновес.

Т еория

Груз, подвешенный на стальной пружине и выведенный из положения равновесия, совершает под действием силы тяжести и силы упругости пружины гармонические колебания.

Период собственных колебаний такого маятника определяется формулой:

Ход работы

1. Определите массу груза с помощью весов.

2. Отклоните груз на пружине вниз приблизительно на 2 см и отпустите его.

3. Измерьте не менее пяти раз время 20-ти полных колебаний.

4. Вычислите период колебаний T.

5. Выведите формулу для нахождения жесткости пружины через формулу периода колебаний пружинного маятника:

6. Определите абсолютную погрешность измерения времени:

∆t= ∆t_и+∆t_отсч

7. Определите абсолютную погрешность измерения массы груза:

∆m= ∆m_и+∆m_отсч

8. Вычислите относительную погрешность измерения жесткости пружины:

9. Вычислите абсолютную погрешность измерения жесткости пружины:

∆k=

10. Запишите окончательный результат в интервальной форме:

k= (± ,

Контрольные вопросы

1. По какому закону происходят колебания тела, подвешенног на пружине. Обоснуйте свой ответ.

2. Зависит ли частота колебаний пружинного маятника от амплитуды колебаний?

3. Как изменится период колебания груза на пружине, если две пружины соединить параллельно? Последовательно?

4. Выполните задание на карточке.

Выводы: