36, Sprawko grzesia i janka 36, Zespół Szkół Elektronicznych


0x01 graphic

Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej

Laboratorium fizyki H2

Wykonał: Jan Kędzierski

Grzegorz Karczewski

Grupa

Ćw. nr

36

Prowadzący

Badanie wahadla fizycznego

Data wykonania

07.12.04

Data oddania

07.14.04

Ocena

CEL ĆWICZENIA:

Zapoznanie sie z teorią wahadła fizycznego oraz ze zjawiskiem drgań tłumionych. Wyznaczanie momentu bezwładności wahadła fizycznego oraz parametrów drgań tłumionych.

Schemat układu pomiarowego :

0x01 graphic

Przebieg pomiarów:

1. Pomiar przyrządu:

a) długość pręta Lp=0x01 graphic
cm

b) średnica tarczy wahadła Lt=0x01 graphic
cm

c) wysokość obciążnika L0=0x01 graphic
cm

d) masa obciążnika m0=0x01 graphic
g

e) masa tarczy mt=0x01 graphic

f) masa pręta mp=0x01 graphic
g2. Tabele pomiarów:

a) pomiar okresu wahadła dla rożnych położeń obciążnika x0

x0

0x01 graphic

Lp.

t

tsr

0x01 graphic

Tsr

0x01 graphic

[cm]

[cm]

[s]

[s]

[s]

[s]

29,0

0,1

1

12,43

12,43

0,02

1,245

0,002

2

12,47

3

12,44

4

12,44

5

12,38

6

12,39

7

12,49

8

12,49

9

12,35

10

12,37

21,0

0,1

1

12,18

12,34

0,03

1,234

0,003

2

12,19

3

12,37

4

12,39

5

12,44

6

12,42

7

12,25

8

12,35

9

12,33

10

12,25

11,5

0,1

1

12,15

12,10

0,02

1,210

0,002

2

12,05

3

12,08

4

12,12

5

12,13

6

12,06

7

12,06

8

12,07

9

12,19

10

12,12

b) pomiar momentu bezwładności

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

[kg]

[kg]

[m]

[m]

[kg]

[kg]

[m]

[m]

[kg]

[kg]

0,1168

0,0002

0,460

0,001

0,2094

0,0001

0,040

0,001

0,2164

0,0001

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[s]

[s]

0x01 graphic

0x01 graphic

%

0,061

0,001

0,290

0,001

0,341

0,017

1,245

0,002

0,0571

0,0034

5,9

0,210

0,001

0.310

0,016

1,234

0,003

0,0561

0,0034

6,1

0,115

0,001

0,273

0,015

1,210

0,002

0,0540

0,0032

5,9

c) pomiar okresu dla rożnych położeń obciążnika x0 ze współczynnikiem tłumiącym.

x0

0x01 graphic

Lp.

t

tsr

0x01 graphic

Tsr

0x01 graphic

[cm]

[cm]

[s]

[s]

[s]

[s]

29,0

0,1

1

12,51

12,55

0,02

1,256

0,002

2

12,59

3

12,52

4

12,54

5

12,62

6

12,52

7

12,56

8

12,49

9

12,49

10

12,50

21,0

0,1

1

12,18

12,17

0,04

1,217

0,004

2

12,19

3

12,22

4

12,25

5

12,07

6

12,06

7

12,05

8

12,05

9

12,03

10

12,04

11,5

0,1

1

12,09

12,17

0,03

1,217

0,003

2

12,11

3

12,13

4

12,23

5

12,25

6

12,21

7

12,22

8

12,18

9

12,16

10

12,29

d) wyznaczenie współczynnika tłumienia

0x01 graphic

0x01 graphic

A0sr

0x01 graphic
A0sr

A(t)

Asr(t)

ΔA(t)sr

tsr

0x01 graphic
tsr

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Q

0x01 graphic
Q

[m]

[m]

[s]

[s]

[1/s]

[1/s]

29,0

0,1

40

1

37

38

1

12,55

0,02

0,0051

0,0028

0,0041

0,0022

613

324

37

37

38

37

38

38

37

38

36

21,0

0,1

40

1

36

37

1

12,17

0,04

0,0078

0,0029

0,0065

0,0023

403

146

36

37

37

37

37

36

36

37

37

11,5

0,1

40

1

36

36

1

12,17

0,03

0,0106

0,0029

0,0087

0,0024

299

82

36

36

36

36

36

37

37

37

36

Wzory do obliczeń :

1. Obliczenia do tabeli a,c

- okres drgań wahadła

0x01 graphic

n - liczba drgań

t - czas w którym dokonywano pomiaru

- średnia arytmetyczna

0x01 graphic

n - liczba pomiarów

xi - pomiar i-ty

- błąd bezwzględny

0x01 graphic

n - liczba pomiarów

xi - pomiar i-ty

2. Obliczenia do tabeli b

- moment bezwładności

0x01 graphic

gdzie m=mp+mt+m0 - masa całkowita wahadła

0x01 graphic

0x01 graphic

- środek masy

0x01 graphic

0x01 graphic

- błąd względny [%]

0x01 graphic

0x01 graphic
d - błąd bezwzględny wartości mierzonej

d - wartość mierzona

2. Obliczenia do tabeli d

-wspolczynnik 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

t - zawsze wychodzi ujemne bo logarytm jest mniejszy od 1, zatem

0x01 graphic

0x01 graphic

- logarytmiczny dekrement tłumienia

0x01 graphic

0x01 graphic

- dobroć

0x01 graphic

0x01 graphic

WNIOSKI I UWAGI:

W trakcie wykonywania ćwiczenia napotkaliśmy na sporo niejasności. Podejrzewamy, że trudności te były związane brakiem doświadczenia na tym stanowisku badawczym. Niestety już na samym początku okazało się, że należy zwiększyć kąt wychylenia początkowego z 10o do 40o. Tylko wtedy można było zaobserwować zmiany, kąta, na które miał wpływ współczynnik tłumienia.

Pierwszym zadaniem było wyliczenie okresu wahadła. Zbadaliśmy dziesięć razy czas trwania dziesięciu drgań. Dzięki prostej zależności obliczyliśmy okres wahadła dla różnych położeń środka ciężkości. I tu zgodnie z oczekiwaniami im środek ciężkości znajdował się dalej od środka obrotu, moment wahadła zdecydowanie rósł. Szkoda tylko, że nie do końca byliśmy pewni wzoru zastosowanego do obliczenia niepewności samego środka ciężkości.

Kolejnym zadaniem było wyznaczenie współczynników tłumienia, dekrementów tłumienia oraz dobroci Q. Trzeba przyznać, że było to doświadczenie obarczone szalenie dużym błędem zwłaszcza dla małych zmian amplitudy. I tak, skoro skala nie pozwalała na dokładniejszy odczyt niż jeden stopień, a zmiana wyniosła dwa stopnie nie można było się spodziewać zbyt dokładnych wyników. Dla mniejszego momentu wahadła współczynnik tłumienia był o wiele większy. Dopiero dla najwyższego położenia obciążnika wynik pomiaru był w miarę sensowny błąd wynosił ok. 27%. Ale to tez nie zadawalający wynik.

Idea ćwiczenia została zrealizowana. Zmiany zaobserwowane w trakcie wykonywania doświadczeń były jak najbardziej poprawne. Szkoda tylko, że wyniki obarczone były zbyt wielkimi błędami.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
81, Sprawko grzesia i janka 81, Zespół Szkół Elektronicznych
Sprawko grzesia i janka 36, Politechnika Wrocławska Energetyka, II semestr, Fizyka 2, Laborki, spraw
przerzutniki monostabilne, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu
08, CW8FIZ, Zespół Szkół Elektronicznych
cw27(teoria), ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRONICZNYCH w BYDGOSCZY
Układy synchroniczne i asynchroniczne( przerzutnik typu D i zatrzask RS), Zespół Szkół Elektrycznych
Sprawozdania - Seria 1, Sprawozdanie 6,7 - Zapoznanie z budową i pomiary oscyloskopem, ZESPÓL SZKÓŁ
88, Cw88fiz, Zespół Szkół Elektronicznych
Badanie transoptora, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu
Badanie układów kombinacyjnych, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu
Zastosowanie półsumatorów, ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH Nr 1 w POZNANIU
Zastosowanie półsumatorów, ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH Nr 1 w POZNANIU
Badanie obwodów prądu stałego., ZESPÓL SZKÓŁ ELEKTRONICZNYCH
cw33fiz, Zespół Szkół Elektronicznych
badanie liczników, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu
Synteza układów kombinacyjnych, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu
Wykorzystanie bramek mocy, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu
Pomiar rezystancji i pomiar mocy prądu stałego., ZESPÓL SZKÓŁ ELEKTRONICZNYCH
Badanie tranzystora bipolarnego, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu

więcej podobnych podstron