Wydział

Elektrotechniki,

Automatyki i

Elektroniki

Wykonali:

1. Katarzyna Piątkowska

2. Robert Poskróbek

Rok

I

Grupa

V

Zespół

10

Pracownia fizyki

Temat:

Zależność okresu drgań wahadła od amplitudy

Numer ćwiczenia

2

Data wykonania:

Data oddania:

Zwrot do poprawy:

Data oddania:

Data zaliczenia:

Ocena:

Cel ćwiczenia:

- zapoznanie się z ruchem drgającym i parametrami opisującymi ten ruch.

-wyznaczenie zależności okresu drgań od amplitudy dla układu zbliżonego do wahadła matematycznego.

Wprowadzenie:

Ruch harmoniczny jest ruchem, w którym okres drgań nie zależy od amplitudy. Wychylenie w takim ruchu jest funkcją czasu i zmienia się sinusoidalnie. Na ciało poruszające się takim ruchem działa siła skierowana przeciwnie do wychylenia i proporcjonalna do jego wartości. Równanie opisujące ruch harmoniczny jest następującej postaci:

,

przy czym, dla każdego wahadła, jego ruch możemy rozpatrywać jako harmoniczny jedynie dla małych wychyleń. W takim przypadku przyjmujemy, że sinθθ.

Dla kątów większych przybliżenie to jest niedopuszczalne i wtedy okres drgań wahadła przestaje być niezależny od amplitudy.

Poniżej podano równanie ruchu wahadła.

.

Jego okres drgań T zależy od amplitudy.

gdy sinθ=θ, to .

Uwzględniając współczynnik tłumienia, otrzymujemy nieco zmienioną wartość pulsacji, która wyraża się wzorem:

gdzie ω0 - pulsacja drgań nietłumionych, β - współczynnik tłumienia. Przy czym ,

gdzie θ1, θ2 ta amplitudy drgań zmierzone w chwili odpowiednio t1 i t2.