9c Lucrare de Laborator Fizica [PDF]

Zitiervorschau

Univeristatea Tehnica a Moldovei, Catedra Fizica

la experienţa de laborator Nr. 9c

Studiul amortizării oscilaţiilor mecanice

A efectuat studentul grupei: Numele şi prenumele studentei:

DTP-201 Scripnic Mihaela

A verificat profesorul:

Bernat Oxana

Chisinau, 2020

1. Scopul experienţei: Studiul experimental al amortizării oscilaţiilor mecanice şi determinarea coeficientului de amortizare, decrementului logaritmic al amortizării, factorolui de calitate a sistemului oscilant, coeficientului de rezistenţă şi constantei de elastice a resortului 2. Aparate şi accesorii: Calculator, soft pentru procesarea datelor experimentale, cablu COM, cronometru electronic, 1 senzor, stativ, mufe, bara scurta, cilindru cu orificiu axial ce trece în oblic, balon cu orificiu axial, pendul gravitaţional, riglă, cărucior, cu obturator şi indicator, set de resorturi comprimabile şi extensibile 3. Dependenţa studiată:

ln  t4 n 1 t1     t1 2  t2  t3    t4 n 1 2   Y  pX  b, unde:

5  n  24 este numărul de perioade măsurate; t1 , t2 , t3 , , t4 n 1 sunt intervalele de timp în care pendulul-obturator acoperă, descoperă, apoi acoperă şi din nou descoperă ş.a.m.d.fascicolulsenzorului în procesul oscilaţiilor;  este coeficientul de amortizare a oscilaţiilor pendulului;

2 

4 2 g 4 2 1 2   Y  pX  b , unde Y    , X  , p  g, 2 2 l l T Tmed

Tmed este perioada medie în seria dată ce conţine n1 subserii de măsurări; l este lungimea pendulului gravitaţional; g este acceleraţia gravitaţională;

 

p m g r r l  p l  Y1  p X 1  b1 , unde Y1     Tmed , X 1  l , p   r    m g m g

b1 este termenul liber, care în limitele erorilor experimentului trebuie să se anuleze; r este coeficientul de rezistenţă frontală determinat după panta dependenţei   p l ; m este masa pendulului; Q

m g 1 m g m g 1  pQ  Y2  pQ X 2  b2 , unde pQ   rQ  r r pQ l l

Q este factorul de calitate a sistemului oscilant; rQ este coeficientul de rezistenţă frontală determinat după panta dependenţei Q  pQ b2 este termenul liber, care în limitele erorilor experimentului trebuie să se anuleze;

1 l

4. Schema experienţei:

5.

Tabelul măsurărilor:

m= 0.00600 kg; n

,s

,s

,s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.06800 0.06860 0.06890 0.06950 0.07010 0.07090 0.07140 0.07230 0.07270 0.07360

0.36510 0.36490 0.36430 0.36370 0.36300 0.36250 0.36200 0.36120 0.36050 0.35990

0.06820 0.06830 0.06940 0.06980 0.07070 0.07100 0.07180 0.07250 0.07330 0.07400

,s 0.35710 0.35700 0.35590 0.35550 0.35420 0.35390 0.35300 0.35250 0.35170 0.35070

t4 n1 , s

0.07420

n

,s

X  t1 2  t2  t3    t4 n 1 2 , s

Y  ln  t4 n 1 t1 

1

0,8587

0,8587

0,00878

2

0,85895

1,71765

0,01315

3

0,8588

2,57645

0,02182

4

0,8588

3,43525

0,03042

5

0,8584

4,29365

0,04176

6

0,85855

5,1522

0,04879

7

0,85865

6,01085

0,06132

8

0,8587

6,86955

0,06683

9

0,85865

7,7282

0,07914

10

0,8585

8,5867

0,08726

1 l ,1 m

1 2 3 4 5

2 

4 2 -2 ,s T2

1 , m -1 2 l



l , m1 2

9,52381 93,77747 0,32404 0,01531 3,08607 8,26446 79,9139 0,34785 0,01659 2,8748 7,40741 71,81203 0,36742 0,0175 2,72166 6,28931 44,36733 0,39875 0,02226 2,50785 5,40541 53,4863 0,43012 0,02028 2,32495

1 2 3 4 5

l, m 0,105 0,121 0,135 0,159 0,185

Q

205,19856 189,36649 179,51943 141,13163 154,91075

Tmed ,s

0,64883 0,70286 0,74145 0,94333 0,85913

6. Prelucrarea datelor experimentale: ;

9.66686

r  0.2680 10-3 kg s; b1  0.001180 ; rQ  0.2880 10-3 kg s; b2  1.351637 ;  med  0.023600 1/s; 7. Calculul erorilor: ;

0.270

r  b1 

0.078 10-3 kg s; 0.003

;



0.02 ; 0.29 ;

0,01715 0,01347 0,01795 0,05676 0,01269

0,00261 0,00986 0,00213 0,07289 0,00161

rQ 

0.070 10-3 kg s;

b2  24.164  med  0.017

0.24 ;

;

 3  0.75 ;

1/s;

8. Rezultate finale: ( 9.666±0.270 )

;



2 %;

r  ( 0.268±0.078 ) 10-3 kg s; 29 %; rQ  ( 0.288±0.070 ) 10-3 kg s; 24 %;  med  ( 0.023±0.017 )  3  75 %. 1/s; 9. Concluzii: În urma efectuării lucrării pot spune că erorile obţinute sunt minime, ceea ce denotă un rezultat bun. Cea mai mare eroare fiind la coeficientul de rezistenţă frontală.

10.Graficele dependenţelor studiate:

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig.4