Лабораторная работа на тему "колебания на пружине"

Лабораторная работа.

Тема: "Простое колебательное движение".

Цель работы: исследовать движение груза на пружине и экспериментально доказать, что свободные механические колебания  с течением времени ослабевают (затухают).

Схема экспериментальной установки:

Оборудование:

1. Груз, закрепленный на пружине.
2. Экран 10*10, прикрепленный к грузу.
3. Лабораторный штатив.
4. Датчик силы.
5. Датчик расстояния.
6. Соединительные провода для датчиков.
7. Nova.

Порядок проведения эксперимента:

1. Собрать экспериментальную установку в соответствии со схемой.
2. Закрепить датчик силы на штативе.
3. Повесить груз на пружине на крючок датчика силы.
4. Установить датчик расстояния непосредственно под грузом. Минимальное расстояние от груза до датчика не более 40 см.
5. Включить Nova и запустить программу Multilab.
6. Начать регистрацию данных.
7. Сместить груз вниз на 5 см, затем отпустить его, при этом наблюдать построение графиков на экране (зависимости координаты и силы от времени).

Анализ результатов эксперимента:

В данном эксперименте исследуется движение груза на пружине, колеблющегося в вертикальном направлении. В ходе эксперимента одновременно измеряется сила, действующая на пружину и положение груза при помощи датчиков силы и расстояния.

Соотношение между значением силы и расстоянием от положения равновесия имеет вид

Выражение описывающее движение тела, имеет следующий вид

Таким образом,  в любой реальной системе

1. присутствует трение, при достаточно большом времени измерения можно увидеть изменение амплитуды колебаний – затухающие колебания.
2. изменения физической величины в зависимости от времени происходят по закону синуса или косинуса.