简谐振动中如何确定弹簧等效质量
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 19:48:26
简谐振动中如何确定弹簧等效质量
简谐振动中如何确定弹簧等效质量
简谐振动中如何确定弹簧等效质量
实验题目】
气垫导轨研究简谐运动的规律
【实验目的】
1．通过实验方法验证滑块运动是简谐运动.
2．通过实验方法求两弹簧的等效弹性系数和等效质量.
实验装置如图所示.
说明：什么是两弹簧的等效弹性系数?
说明：什么是两弹簧的等效质量?
3.测定弹簧振动的振动周期.
4.验证简谐振动的振幅与周期无关.
5.验证简谐振动的周期与振子的质量的平方根成正比.
【实验仪器】
气垫导轨,滑块,配重,光电计时器,挡光板,天平,两根长弹簧,固定弹簧的支架.
【实验要求】
1．设计方案（1）写出实验原理（推导周期公式及如何计算k和m0 ）.
由滑块所受合力表达式证明滑块运动是谐振动.
给出不计弹簧质量时的T.
给出考虑弹簧质量对运动周期的影响,引入等效质量时的T.
实验中,改变滑块质量5次,测相应周期.由此,如何计算k和m0
（2）列出实验步骤.
（3）画出数据表格.
2．测量
3．进行数据处理并以小论文形式写出实验报告
（1）在报告中,要求有完整的实验原理,实验步骤,实验数据,数据 处理和计算过程.
（2）明确给出实验结论.
两弹簧质量之和M= 10-3㎏ = N/m = 10-3㎏
i m
10-3㎏ 30T
s T2
s2 m0
10-3㎏ i m
10-3㎏ 20T
s T2
s2 m0
10-3㎏ K
N/m
1 4
2 5
3 6
4．数据处理时,可利用计算法或作图法计算k和m0的数值,并将m0与其理论值 M0=（1/3）M（ M为两弹簧质量之和）比较,计算其相对误差 .
究竟选取哪种数据处理方法自定．书中提示了用计算法求k和 m0的方法.若采用,应理解并具体化．
【注意事项】
计算中注意使用国际单位制.
严禁随意拉长弹簧,以免损坏!
在气轨没有通气时,严禁将滑块拿上或拿下,更不能在轨道上滑动!
【参考资料】
1．马文蔚等《物理学》,高等教育出版社,1999
2．林抒、龚镇雄,《普通物理实验》,人民教育出版社,1982
3．华中工学院等编《物理实验》（基础部分）,高等教育出版社,1981