Simpleharmo
icmotio
ofsori
goscillator
Thepurpose:。测量弹簧振子的振动周期T(1)和有效质量求弹簧
的倔强系数(2)mk0Thepri
ciples:距平衡点,当设质量为的滑块处于平
衡位置,每个弹簧的伸长量为mmx110kxkxmkxx是弹簧的倔强系数。的作用,
与x时,其中只受弹性力111100根据牛顿第二定律,其运动方程为mxxxkxxk
0011
令k2k1则有mxkx①
方程①的解为Asi
tx00叫做振动系统的为振幅,为初相位,A说明滑块做
简谐振动。式中,00固有圆频率。有
k0m且mmm01mm为滑块和砝码为
弹簧的有效质量,m式中,为振动系统的有效质量,10的质量。与由振动系统本身的性质所决定。振动周期T有下列关系0015
m②
122T
kk0的关系,从而求出和。与m,测出相应
的改变T,考虑Tmmk01Theprocedure:
(1)按气垫导轨和计时器的使用方法和要求,将仪器调整到正常工作状态。
(2)将滑块从平衡位置拉至光电门左边某一位置,然后放手让滑块振动,记录
的值。要求记录5位有效数字,共测量10次。TAT,重)将滑块从平衡位置拉
至光电门右边某一位置测量3)再按步骤(2(B复步骤(2)共测量10次。
TT的平均值作为振动周期T,与T取相应的振动系统有效质量是和BAmmmmm
为弹簧的有效质,其中就是滑块本身(未加砝码块)的质量,0101量。
(4)在滑块上对称地加两块砝码,再按步骤(2)和步骤(3)测量相应的周mmmm
为滑块本身质量加上两块砝码的质量和。,其中期。有效质量202mmmmmm
测量相应的周期T和。式中,(5)再用0403mm“4块砝码的质量”
13mm
“6块砝码的质量”
14注意记录每次所加砝码的号码,以便称出各自
的质量。
(6)测量完毕,先取下滑块、弹簧等,再关闭气源,切断电源,整理好仪器。
(7)在天平上称出两弹簧的实际质量并与其有效质量进行比较。
Dataprocessi
g:
1Datarecord
m221582g1()1
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
Tbms139313936139313940139313921393013931393013932
1
6
2
9
0
f25
1
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6
7
8
9
10
Tbms139213921139313923139313921392613921393113933
6
0
7
7
9
ms
1393045(2)T1
g
256047m2
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3
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10
Tbms14952149511494614948149421495314952149491495214950
Tms
14949202
mg2880773)(3
1
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10
Tbms15833158361583715832158291583715831158291583315833
Tms
15832703
mg(4)3205644
r