Badanie drgań własnych struny metodą rezonansu
Przyrządy:
Układ pomiarowy (ława, stalowa struna, elektromagnes, szalka na odważniki o masie
).
Śruba mikrometryczna.
Przymiar ze skalą milimetrową.
Odważniki.
Przebieg czynności:
Zmierzyć długość struny
.
W trzech różnych miejscach zmierzyć średnice struny d za pomocą śruby mikrometrycznej. Wyznaczyć średnią średnicę struny
.
Ustawić elektromagnes w
długości struny i dobrać taką masę
odważników na szalce, aby powstała fala stojąca o długości równej długości struny
.
Dobierając odpowiednio obciążenia szalki, zaobserwować fale stojące o mniejszych długościach
. Elektromagnes powinien zawsze znajdować się w położeniu odpowiadającemu strzałce fali: dla nieparzystych wartości k elektromagnes umieścić w połowie długości struny; dla parzystych w położeniu
.
Wyznaczyć całkowitą siłę naciągu struny F, jako sumę ciężaru odważników i ciężaru szalki:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na podstawie wzoru
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wyliczyć gęstość struny dla każdej wartości k.
Wyliczyć wartość średnią gęstości stali oraz jej odchylenie standardowe.
Porównać otrzymany wynik z wartością tablicową.