Частота свободных колебаний пружинного маятника зависит от

Маятник на пружине — механическая система, состоящая из пружины с коэффициентом упругости (жёсткостью) k (закон Гука), один конец которой жёстко закреплён, а на втором находится груз массы m.

Период колебаний пружинного маятника может быть вычислен по следующей формуле:

T = 2 π m k <displaystyle T=2pi <sqrt <frac >>> .

Когда на массивное тело действует упругая сила, возвращающая его в положение равновесия, оно совершает колебания около этого положения. Такое тело называют пружинным маятником. Колебания возникают под действием внешней силы. Колебания, которые продолжаются после того, как внешняя сила перестала действовать, называют свободными. Колебания, обусловленные действием внешней силы, называют вынужденными. При этом сама сила называется вынуждающей.

В простейшем случае пружинный маятник представляет собой движущееся по горизонтальной плоскости твердое тело, прикрепленное пружиной к стене.

Второй закон Ньютона для такой системы при условии отсутствия внешних сил и сил трения имеет вид:

m a = − k x ⟺ x ¨ + k m x = 0 <displaystyle ma=-kxiff <ddot >+<frac >x=0>

Если на систему оказывают влияние внешние силы, то уравнение колебаний перепишется так:

x ¨ + k m x = f ( x ) <displaystyle <ddot >+<frac >x=f(x)> , где f(x) — это равнодействующая внешних сил соотнесённая к единице массы груза.

В случае наличия затухания, пропорционального скорости колебаний с коэффициентом c:

x ¨ + c m x ˙ + k m x = f ( x ) <displaystyle <ddot >+<frac ><dot >+<frac >x=f(x)>

Цели работы: 1. Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний пружинного маятника от массы груза и жёсткости пружины. 2. Рассчитать период и собственную частоту колебаний груза на пружине. 3. Сравнить данные, полученные различными методами.

Начертите в тетради таблицу:

1 груз 2 груза 3 груза 4 груза
первая
пружина
m, кг
T, с
вторая
пружина
m, кг
T, с
v, c -1

На оценку «удовлетворительно»

1. Соберите экспериментальную установку по рисунку.

Читайте также:  Диаметры дисков для болгарки

2. Измеряя время 10 полных свободных колебаний, заполните строки таблицы под названием «первая пружина».

3. Сделайте вывод, как зависит период колебаний от массы груза.

На оценку «хорошо»

4. Возьмите пружину с другой жёсткостью и, повторив опыты, заполните строки таблицы «вторая пружина». Сделайте выводы, как зависят период и частота свободных колебаний от массы груза.

На оценку «отлично»

5. Укрепите рядом с пружиной измерительную линейку, отметьте начальное положение конца пружины без груза. Подвешивая грузы, проведите измерения и заполните таблицу.

1 груз 2 груза 3 груза 4 груза
m, кг
F, Н
D l, м
k, Н/м
T, c
v, с -1

6. Сравните данные этой таблицы с данными первой таблицы.

(C) 2011. Рыжкова Елена Николаевна (Пензенская область, п. Колышлей )

Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей

Да зависит,надо исходить из формулы периода для пружинного маятника:
T=2π √m / √k из этой формулы следует.что чем больше жёсткость пружины,тем меньше период колебаний,и наоборот.Период можно выразить через частоту:
T=1/ ν здесь видно,что между периодом колебаний и частотой обратная пропорциональность.Сделаем вывод:
Чем больше жёсткость пружины тем меньше период колебаний и,соответственно,больше частота.

Если ответ по предмету Физика отсутствует или он оказался неправильным, то попробуй воспользоваться поиском других ответов во всей базе сайта.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector