Фетисов Механический резонанс Методические указания к выполнению лабораторной работы М-17 по курсу общей физики Под редакцией Н. К. Веретимус Москва Издательство МГТУ им. <...> Механический резонанс : метод. указания к выполнению лабораторной работы М-17 по курсу общей физики / И. Н. Фетисов ; под ред. <...> Дано описание лабораторной установки, приведен порядок выполнения лабораторной работы и обработки результатов измерений. <...> Примеры осцилляторов разнообразны: часы, музыкальная струна, автомобиль на рессорах, радиотехнические и электронные устройства и т. д. <...> Частота свободных колебаний, называемая собственной частотой, определяется параметрами осциллятора, например, частота свободных колебаний пружинного осциллятора — массой тела и жесткостью пружины. <...> Если на тело, подвешенное на пружине, воздействовать внешней вертикальной силой, изменяющейся по гармоническому (синусоидальному) закону, то возникнут вынужденные колебания. <...> С изменением частоты изменяется амплитуда вынужденных колебаний. <...> Поэтому изучение механических колебаний является основой для понимания и электромагнитных колебаний. <...> Цель работы — ознакомление со свободными и вынужденными колебаниями, с резонансом, изучение свободных и вынужденных колебаний рамки электроизмерительного прибора, определение характеристик резонанса. <...> Свободные незатухающие колебания Характеристики вынужденных колебаний и резонанса взаимосвязаны с характеристиками свободных колебаний. <...> Поэтому сначала рассмотрим свободные колебания, которые подразделяют на незатухающие и затухающие. <...> Свободные незатухающие колебания могли бы возникнуть в механической системе, если бы в ней полностью отсутствовали силы трения, приводящие к превращению механической энергии в тепловую. <...> Хотя такие колебания – идеализация, изучение колебаний полезно начинать именно с них. <...> Рассмотрим свободные колебания осциллятора, состоящего из тела массой m и легкой пружины жесткостью <...>
Механический_резонанс.pdf
УДК 534.24
ББК 22.32
Ф45
Рецензент Е.К. Кузьмина
Ф45
Фетисов И. Н.
Механический резонанс : метод. указания к выполнению
лабораторной работы М-17 по курсу общей физики / И. Н. Фетисов
; под ред. Н. К. Веретимус. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана,
2013. — 31, [1] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3730-6
Изложены краткие теоретические сведения о свободных и
вынужденных колебаниях. Рассмотрены характеристики резонанса.
Дано описание лабораторной установки, приведен порядок
выполнения лабораторной работы и обработки результатов
измерений.
Для студентов первого курса всех специальностей МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научноучебного
комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ
им. Н. Э. Баумана.
УДК 534.24
ББК 22.32
Учебное издание
Фетисов Игорь Николаевич
Механический резонанс
Редактор О.М. Королева
Корректор Э.Я. Ахадова
Компьютерная верстка С.А. Серебряковой
Подписано в печать 10.09.2013. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 1,86. Тираж 300 экз. Изд. № 9. Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1.
ISBN 978-5-7038-3730-6
2
© МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013
.
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ......................................................................................................... 3
Теоретическая часть ....................................................................................... 5
1. Свободные незатухающие колебания .................................................. 5
2. Свободные затухающие колебания ...................................................... 9
3. Вынужденные колебания .................................................................... 13
4. Резонанс ................................................................................................ 15
5. Добротность осциллятора ................................................................... 16
6. Колебания в электроизмерительном приборе
магнитоэлектрической системы ....................................................... 18
Экспериментальная часть ............................................................................ 20
Задание 1. Ознакомление с лабораторной установкой ......................... 20
Задание 2. Измерение периода и частоты свободных колебаний ........ 22
Задание 3. Измерение декремента затухания ........................................ 23
Задание 4. Настройка лабораторной установки
для изучения вынужденных колебаний ........................................... 24
Задание 5. Сравнение частоты вынужденных колебаний
с частотой вынуждающей силы ....................................................... 25
Задание 6. Изучение зависимости амплитуды
вынужденных колебаний от частоты колебаний ............................ 26
Задание 7. Изучение зависимости амплитуды
вынужденных колебаний от амплитуды раскачивающей силы .... 28
Задание 8. Изучение переходного процесса .......................................... 28
Задание 9. Обработка результатов измерений ....................................... 30
Контрольные вопросы и задания ................................................................ 31
Литература .................................................................................................... 32
33
Стр.33