Описание лабораторной установки. Общий вид лабораторной установки FPM-13 для выполнения данной лабораторной работы представлен на рис

Выполнение работы

Общий вид лабораторной установки FPM-13 для выполнения данной лабораторной работы представлен на рис. 5.1.

На основании 1 закреплена колонка 2, на которой закреплены втулка 3 и кронштейн 4. На стержне 5 втулки находится три подвески 6, на которых крепятся два маятника 8 и стержень 7, посредством которого возбуждаются колебания. Маятники 8 состоят из стержня и перемещаемого груза 9. Маятники упруго связаны между собой при помощи двух пружин 10, закрепленных в скобообразной обойме 11, которую можно перемещать вдоль стержней маятников. Возбуждение колебаний осуществляется при помощи приводного диска, закрепленного на вале электродвигателя. Диск двигает стержень 7, связанный двумя пружинами 10 со стержнем одного из маятников, и тем самым вызывает его колебания. Электродвигатель находится в блоке управления и измерений 12.

Угловая амплитуда колебаний маятников определяется с помощью шкалы 13. К нижнему кронштейну прикреплен фотоэлектрический датчик 14, с помощью которого определяется число полных колебаний.

Лицевая панель блока управления 12 представлена на рис. 5.2.

Включение установки осуществляется кнопкой «сеть». Кнопкой «стоп» ограничивается число полных колебаний. Нажатием клавиши «сброс» блок подготавливается к новому измерению.

3.2. Методика измерений и расчёта

Рассмотрим колебательную систему, состоящую из двух математических маятников, упруго связанных между собой через пружину. Для такой системы величина будет определять передачу энергии от одного маятника к другому. Если взаимодействие между маятниками мало, то передача энергии все-таки происходит. Однако этот процесс длится значительно дольше, чем при сильном взаимодействии.

При равенстве парциальных частот и уравнения колебаний для обоих маятников будут иметь вид

; (5.1)

, (5.2)

где – коэффициент распределения амплитуд.

Коэффициент распределения амплитуд при идентичных маятниках принимает два значения 1 и -1, а колебания при этом будут синфазные (рис. 5.3, а) и противофазные (рис. 5.3, б), соответственно. В первом случае, разность фаз кратна , а во втором случае – , где n– целое число.

Дата добавления: 2014-12-16