sprawozdanie m3 (2).docx

(46 KB) Pobierz

Kaja Fac

Paulina Krzemińska

gr. D7

 

M3

Temat:

Badanie drgań struny.

Cel doświadczenia:

Celem naszego doświadczenia było wyznaczenie częstości drgań własnych struny w zależności od siły napinającej oraz znalezienie gęstości materiału struny.

Opis przyrządu:

Podstawą przyrządu jest stalowa struna trwale unieruchomiona na górnym końcu. Jej drugi koniec połączony jest z prętem na którym umieszczamy obciążniki o znanej masie (zmieniamy napięcie struny). Nad prętem znajduje się śruba aretująca (dokręcanie ustala długość struny). W górnej części podstawy struny umieszczony jest elektromagnes zasilany sinusoidalnym sygnałem z generatora. Sygnał ten jest jednocześnie kierowany do wzmacniacza odchylenia pionowego oscyloskopu oraz do częstościomierza. Do detekcji drgań zastosowano przetwornik elektromagnetyczny składający się z magnesu trwałego i osadzonych w pobliżu jego biegunów dwóch cewek z cienkiego drutu. Sygnały z przetwornika są podawane do wzmacniacza odchylania poziomego oscyloskopu.

Pomiary

Pomiary długości i promienia struny:

a) długość struny [cm]

Δl=0,01 cm

l1

81,80

l2

81,70

l3

81,80

l4

82,10

średnia

81,85

 

b) średnica / promień struny [mm]

Δd=0,05 mm

Δr=0,0025 mm

 

d1

0,65

r1

0,325

d2

0,60

r2

0,300

d3

0,60

r3

0,300

średnia

0,62

średnia

0,308

 

Błędy pomiarowe wynikają z dokładności przyrządów.

Błędy systematyczne wynoszą Δl=0,01 cm oraz Δr=0,0025 mm.

Błąd losowy obliczamy metodą Studenta – Fishera. Wynoszą one Δxl=0,36 cm oraz Δxr=0,036 mm

Całkowity błąd pomiaru wyznaczamy ze wzoru:

dla długości struny : Δxl=0,36 cm

dla promienia : Δxr=0,036 mm

A więc:

l=81,85±0,36 cm

r=0,308±0,036 mm

 

Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca nasze pomiary częstotliwości dla danych mas:

Masa [kg]

f1 [Hz]

f 2 [Hz]

f 3[Hz]

1,835

51

103

153

 

51

102

154

 

51

102

154

2,485

60

119

179

 

60

120

180

 

60

118

180

3,160

67

133

202

 

67

134

201

 

67

134

202

3,825

75

149

223

 

76

148

222

 

74

149

223

4,470

81

162

240

 

81

161

238

 

80

161

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin