I. Zagadnienia
- prawo Hooke'a
- stała sprężystości
- ruch harmoniczny prosty
- okres drgań oscylatora harmonicznego prostego
- ciężar
II. Przebieg ćwiczenia - Metoda statyczna
1. Zawiesić sprężynę oznaczoną cyfrą „1” na uchwycie.
2. Zawiesić na końcu sprężyny czarny pojemnik z haczykiem. Należy tak
wyregulować położenie sprężyny aby górna krawędź czarnego
pojemnika znajdowała się na początku skali umieszczonej na
kolumnie.
3. Zawieszając kolejne masy na sprężynie (co 50g do 300g) notować jej
wydłużenie. Wydłużenie należy rejestrować patrząc na górną krawędź
czarnego pojemnika tak, aby jego przednia i tylna część brzegu
pokrywała się – pozwoli to uniknąć popełnienia błędu paralaksy.
4. Pomiary powtarzamy 10 razy.
5. Takie same pomiary przeprowadzamy dla sprężyny oznaczonej cyfrą
„2” zmieniając obciążenie od 0 – 150g co 25g.
6. Dobór sprężyn i obciążeń może zostać zmieniony przez
prowadzącego ćwiczenie.
III. Przebieg ćwiczenia - Metoda dynamiczna
1. Wybrane przez prowadzącego zajęcia sprężyny należy wprawić w
ruch drgający przy obciążeniu np. 50 g lub 100 g. Początkowe
wychylenie nie powinno przekraczać ok. 2 cm.
2. Należy zarejestrować czas pięćdziesięciu okresów t=50T.
3. Pomiar należy powtórzyć 5 razy.
IV. Opracowanie wyników pomiarów
1. W metodzie statycznej należy uśrednić wartość wychylenia „x” dla
każdej wartości ciężaru wyliczonego z masy (Q=mg). Niepewność
tego wychylenia „x” można wyliczyć jako odchylenie od wartości
średniej.
2. Wykreślić funkcję x(Q).
3. Metodą regresji liniowej dopasować prostą funkcji x=aQ+b, gdzie a=1/k.
4. Zrównania prostej wyznaczyć współczynnik sprężystości k oraz jego
niepewność.
5. W metodzie dynamicznej należy uśrednić czas t i wyliczyć z niego
okres T. Niepewność wyznaczyć metodą rozstępu z próby.
6. Korzystając ze znanej zależności:
T =2 mk
wyznaczyć współczynnik sprężystości k.
7. Porównać wyniki otrzymane metodą statyczną i dynamiczną.