| Wyznaczenie stałej sprężystości sprężyny £ za pomocą wahadła sprężynowy
I. Wiadomości ogólne
Jeżeli obciążoną ciałem o masie m sprężynę wychylimy z położenia rówm»^ a następnie zwolnimy, lo na ciało działać będzie siła harmoniczna:
F=-k-x,
Ciało drgać będzie ruchem harmonicznym. Okres drgań takiego układu dany jest wzorem:
' r=^ 9
gdzie: m - masa obciążająca sprężynę,
k - stała sprężystości.
Jeżeli dokonamy pomiaru okresu T to znając masę ciała m możemy wyznaczyć stałą sprężystości k:
, m .k = 4nr-r
2. Przebieg doświadczenia
W celu dokonania pomiaru obciążamy sprężynę odważnikami o masie m znacznie większej od masy sprężyny i wyznaczamy czas t w którym obciążona sprężyna dokona KI pełnych drgań. Pomiar powtarzamy 5 razy. Wyniki notujemy w tabeli:
Nr |
!,iri |
t |
r=— |
F |
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
4 | ||||
5 |
3. Dyskusja niepewności pomiarowej oraz wyników pomiarów
Niepewności pomiarowe obliczamy podobnie jak w przypadku wahadła matematycznego:
A| Am [ & AT k ■ iit' ’ ’i'" ’
Am wyznaczamy ważąc odważniki i obliczając niepewność maksymalną:
m — /Ti
Am =——-*-
' r 2
AT jest średnią niepewnością kwadratową przeprowadzonych pomiarów
Wyniki pomiaru podajemy w postaci:
Ponieważ zarówno w pierwszej metodzie jak i drugiej użyto tych samych sprężyn uzyskane wyniki, w granicy niepewności pomiarowej powinny być takie same. W przypadku
kiedy tak nic jest należy zastanowić się co jest przyczyną rozbieżności wyników.
35