Файл: Labaratorni_z_fiziki__vidpovidi_na_kontrolni.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.03.2024

Просмотров: 218

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ω =

ω2 − ω1

.

(2.9.27)

 

2

 

 

Частота таких коливань дорівнює середньому арифметичному

значенню частот складових коливань.

 

Коливальний процес описується рівнянням:

 

y = A0 cos ωt sin(ωt + ϕ0 ).

(2.9.28)

Явище биття широко застосовують в радіотехніці для порівняння та вимірювання частоти.

Коливання однакового напряму найпростіше додавати графічно (рис. 2.9.8), для цього потрібно побудувати в однаковому масштабі графіки цих коливань, визначивши з них

відповідні зміщення x1i і x2i точок від положення рівноваги в

момент часу tі. Алгебраїчно додавши їх, знайдемо зміщення точки результуючого коливання для цього ж моменту часу. Виконавши описану процедуру кілька разів, отримаємо n точок для побудови графіка.

85

Y

y1 = A sin( ω1 t + ϕ )

y1i

t

T1

Y

y

2 = A sin( ω2 t + ϕ )

y

2i

 

 

t

Y

y = y1 + y2

yi = y1i + y 2i

t

ti

T

Рис.2.9.8. Графічний метод додавання однаково направлених коливань.

Методика виконання роботи та обробка результатів експерименту

1.Зібрати установку (рис. 2.9.3).

2.Ввімкнути генератори та осцилограф, дати їм прогрітися.

3.Виставити на досліджуваному генераторі Г2 рукоятку регулятора частоти на позначку “0”. Обертаючи ручку регулятора

86


частоти еталонного генератора Г1, добитися стійкого положення фігури Ліссажу на екрані осцилографа. Занести значення номера позначки N генератора Г2 та значення еталонної частоти νy в таблицю 2.9.1. Схематично перенести малюнок фігури Ліссажу в таблицю. За формулою (2.9.14) знайти невідому частоту νх (рис. 2.9.2, 2.9.4, 2.9.5).

4. Провести аналогічні виміри для решти позначок генератора Г2. Дані занести в таблицю 2.9.1. Побудувати калібровочну криву ν=f(Ν) при N=0...20 для генератора Г2.

5.Подати на входи осцилографа сигнали однакової частоти. Зарисувати на папері в повному масштабі положення еліпса. Визначити різницю фаз між вхідними сигналами

(формула 2.9.15, рис. 2.9.6).

6.Не змінюючи вихідні сигнали генераторів за частотою та амплітудою, зібрати установку для спостереження явища биття (рис. 2.9.9). Сигнали від генераторів Г1 та Г2 до входу Y осцилографа

обовязково

 

Г1

R

 

підводять

через

 

 

 

резистори R1, R2

 

 

 

зберігаючи

 

 

 

Y

полярність

сигналів.

Г2

R

Ввімкнути розгортку

 

 

 

осцилографа.

 

 

 

Змінити

частоту

 

Рис. 2.9.9

 

еталонного генератора на 1...5%. Змінюючи плавно частоту розгортки осцилографа, добитися стійкої осцилограми та схематично зарисувати її.

Контрольні питання

1. Гармонічні коливання. Графічне зображення та графічний метод додавання гармонічних коливань (с. 68-72, 76-85 ).

87


2.Вільні коливання. Диференційне рівняння вільних коливань. Пружинний, крутильний, фізичний та математичний маятники (с. 68-72).

3.Додавання коливань однакового напрямку. Биття (с. 82-

84).

4. Додавання взаємно перпендикулярних коливань. Фігури Ліссажу (с. 76-81).

Таблиця 2.9.1

Результати калібровки генератора.

N νy, Гц Фігура Ліссажу

ny

nx

νx, Гц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

88

Список рекомендованої літератури

1.Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика та термодинаміка. – К.: Вища школа, 1993.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. – Т. 1. – Механика. Молекулярная физика. – М., Н., 1986.

3.Детлаф А..А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1989.

4.Портис А. Физическая лаборатория. – М.: Наука, 1978. – 318 с.

5.Александров Н.В. Практикум по общему курсу физики. – М.: Просвещение, 1969. – 168 с.

6.Кучерук І.М., Андріанов В.М. Обробка результатів фізичних досліджень. – К.: Вища школа, 1981. – 216 с.

7.Коваленко С.Г., Соломахо Г.И. Практикум по физике. Механика. – М.: Высшая школа, 1990. – 111 с.

8.Трутнев Д.П. Физика. Изучение свободных колебаний пружинного маятника. Методические указания к выполнению лабораторной работы №2. – М.: ВСХИЗО, 1988. –15 с.

9.Алексеев Б.Ф., Барсуков К.А. и др. Лабораторний практикум по физике. – М.: Высшая школа, 1988. – 351 с.

10.Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики. Справочник. -

К.; Наукова думка, 1989.. 864 с.

11.Кухлинг Х. Справочник по физике. -М.;Мир,1985.-520с

12.Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. -М.: Наука,1988.-432с.

13.Дьяконов В. П. Абраменкова И. В. “MATCAD 8 PRO в математике, физике и в Internet”.-M.; Нолидж, 2000, 512с.

89


Додаток

Таблиця 1

Основні фізичні сталі

Фізична стала

Прискорення вільного падіння

Гравітаційна стала

Стала Авогадро

Молярна газова стала Число Лошмідта

Стала Больцмана Елементарний заряд

Швидкість світла у вакуумі

Стала Стефана- Больцмана

Стала Віна

Стала Планка

Стала Рідберга Радіус Бора

Комптоновська довжина хвилі електрона

Магнетон Бора Енергія іонізації атома

водню Атомна одиниця маси

Електрична стала Магнітна стала

Позн

Числове значення та

а- чення

одиниці вимірювання

g

 

9,81

м/с2

G, γ

6,67

× 10-11 м3/(кг× с2}

N A

6,02

×1023 моль-1

R

 

8,31

Дж/(моль× К)

V

m

22,4× 10-3 м3/моль

 

 

 

k

 

1,38× 10-23Дж/К

е1,60×10-19 Кл

с3,00× 108 м/с

σ5,67× 10 -8 Вт /(м 2К4)

b

2,90×10 -3 м× Дж

h

6,625 ×10 -34 Дж×с

H1,05× 10 -34 Дж×с

R

1,10×107 м-1

а0,529× 10 м

 

Λ 0

2.43× 10 -12 м

mБ

0,927× 10 -23 А× м2

Е

i

2,18×10 –18 Дж (13,6

 

еВ)

 

 

а.о.м.

1,660×10 -27 кг

ε 0

8,85× 10 -12 Ф/м

μ0

4π × 10 -7 Гн/м

90