Temat:
BADANIE DRGAŃ WAHADŁA SPRĘŻYNOWEGO.
Wyniki pomiarów:
Obciążenie sprężyny F[N] |
Poł. w skali przy obciążeniu [m] |
Wychylenie uśrednione [m] |
Wydłużenie sprężyny X[N] |
Współczynnik sprężystości k[N/m] |
k średnie |
|
|
Rosnąco |
Malejąco |
|
|
|
|
0 |
0,085 |
0,085 |
0,085 |
0 |
_ |
38,63 |
0,0981 |
0,083 |
0,082 |
0,0825 |
0,0025 |
39,24 |
|
0,1962 |
0,081 |
0,081 |
0,081 |
0,004 |
49,05 |
|
0,2943 |
0,076 |
0,076 |
0,076 |
0,009 |
32,7 |
|
0,3924 |
0,075 |
0,075 |
0,075 |
0,01 |
39,24 |
|
0,4905 |
0,071 |
0,072 |
0,0715 |
0,0135 |
36,3 |
|
0,5886 |
0,069 |
0,069 |
0,069 |
0,016 |
36,78 |
|
0,6867 |
0,067 |
0,066 |
0,0665 |
0,0185 |
37,12 |
|
0,7848 |
0,065 |
0,064 |
0,0645 |
0,0205 |
38,28 |
|
0,8829 |
0,062 |
0,062 |
0,062 |
0,023 |
38,38 |
|
0,981 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,025 |
39,24 |
|
Współczynnik sprężystości wyznaczamy ze wzoru:
BADANIE IZOCHRONIZMU DRGAŃ WAHADŁA SPRĘŻYNOWEGO
ms - masa sprężyny ms = 0,0684 kg
m - masa ciężarka m = 0,05 kg
m1 - masa szalki m1 = 0,0528 kg
Masa ciężarka [kg] |
Stała k |
Okres obliczony T' [s] |
Okres wyznaczony T [s] |
Błąd pomiaru |
|
0,05 |
38,63 |
0,36 |
0,36 |
0 |
2,59 |
0,0658 |
38,63 |
0,38 |
0,38 |
0 |
2,19 |
Obliczamy T ze wzoru:
n- ilość drgań sprężyny, n = 50
Porównujemy okres zmierzony T z T' obliczonym ze wzoru:
Błąd pomiarowy:
OBLICZANIE IZOCHRONIZMU DRGAŃ WAHADŁA SPRĘŻYNOWEGO DLA MASY NIEZNANEJ
T = 0,38 s
Żeby obliczyć masę przekształcamy wzór:
m = masa szukana (mx) + masa szalki
mx = 0,0658 kg
Błąd pomiarowy:
Błąd pomiaru masy nieznanej:
,
Wnioski
Błąd wynikający z metody pomiaru obliczamy poprzez ocenę błędów wielkości uzyskanych drogą doświadczeń. Tymi wielkościami są: masy drgających ciężarków, okresy drgań i wydłużenie sprężyny.
Błąd wydłużenia sprężyny jest równy podwójnemu błędowi odczytania, ponieważ jest ono wyznaczone jako różnica dwóch położeń szalki. Błąd wyznaczenia okresu drgań T jest
, gdzie n jest liczbą drgań liczonych w jednym pomiarze czasu.