Ćwiczenie nr 61.
Temat: Analiza drgań struny.
LITERATURA:
Sz. Szczeniowski „Fizyka doświadczalna cz. I”.
R. Resnick, D. Halliday „Fizyka t. 1”.
R. Wyrzykowski „Liniowa teoria pola akustycznego ośrodków gazowych”.
A. Puch, J. Smela „Przewodnik po I Pracowni fizycznej”.
ZAGADIENIA KOLOKWIALNE:
Drgania harmoniczne proste.
Fala na strunie jako przykład zagadnienia równania fali w jednym wymiarze.
Fala stojąca na strunie.
ZADANIA:
Wyznaczyć gęstość struny ρ oraz prędkość c rozchodzenia się fali na strunie dla pierwszej, drugiej i trzeciej harmonicznej. Wyznaczyć wartość średnią ρ.
Wykreślić przebieg zależności amplitudy drgań od położenia dla wszystkich badanych drgań harmonicznych. Na tym samym wykresie nanieść dla porównania sinusoidę o amplitudzie równej amplitudzie drgań struny. Sprawdzić zgodność punktów doświadczalnych z przebiegiem teoretycznym.
Wykonać dyskusję błędów (dla punktu 2 - metodą graficzną).
WYKONANIE DOŚWIADCZENIA:
Mierzymy długość i średnicę struny.
Włączamy prąd w obwodzie elektromagnesu. Siłę napinającą strunę, oraz położenie elektromagnesu dobieramy w taki sposób, by uzyskać jedno z badanych drgań harmonicznych. Odnotowujemy wartość siły naciągu przy której amplituda drgań przyjmuje maksymalną wartość.
Przesuwając linijkę z podziałką wzdłuż struny wyznaczamy przebieg zależności amplitudy drgań od położenia dla co najmniej połowy długości fali stojącej.
Pomiary wymienione w punkcie drugim wykonujemy dla pierwszej, drugiej i trzeciej harmonicznej drgań.
Przyrządy: przymiar liniowy, śruba mikrometryczna.