Задание 3. Исследование принужденных колебаний пружинного маятника.
Учебные материалы


Задание 3. Изучение вынужденных колебаний пружинного маятника.



Карта сайта br88wiki.com

Рис. 6. Зависимость амплитуды затухающих колебаний пружинного маятника от времени и расчетные характеристики колебательного движения.

2. Установите частоту вынуждающей силы на 1 Гц ниже значения соответствующего максимальной амплитуде колебаний.

3. Нажав клавишу

F2,

выйдите из пункта меню

Частота

с сохранением установленного значения частоты.

4. Выберите пункт меню

Старт

и нажмите кнопку

ENTER

. Так как, в системе могут одновременно возбуждаться собственные и вынужденные колебания при изменении частоты генератора, каждый раз нужно выждать некоторое время , чтобы собственные колебания маятника успели затухнуть.

5. Проанализируйте выведенные после измерения на экран монитора зависимости вынуждающей силы и смещения маятника от времени, а также результаты расчета амплитуды и частоты вынуждающей силы, амплитуды, частоты и фазы колебаний маятника (рис. 7). В том случае, если относительная разность между значениями частоты вынуждающей силы и частоты колебаний не превышает одного процента, можно считать, что собственные колебания затухли. Эти результаты следует запомнить, нажав

ENTER

в пункте меню

Сохранить

.

Рис.7. Зависимости смещения пружинного маятника и вынуждающей силы от времени. Расчетные характеристики колебаний маятника и вынуждающей силы.

6. Выйдите в пункт меню

Частота

и увеличьте частоту на 0,3 Гц. Повторите действия согласно пунктам 3 ÷ 5.

7. Последовательно увеличивая на 0,05 ÷ 0,3 Гц частоту вынуждающей силы проведите измерения согласно пунктам 3 ÷ 5 до значения на 1 Гц выше резонансной частоты колебаний маятника. Проводить измерения в области резкого изменения амплитуды и фазы колебаний маятника следует особенно тщательно. Для этого следует изменять частоту вынуждающей силы каждый раз не более чем на 0,05 Гц.

8. После проведения всех измерений выйдите в пункт меню

Информация.

Используя пункты

График АЧХ

и

График ФЧХ

просмотрите на экране монитора полученные амплитудно-частотную (рис.8) и фазо-частотную (рис.9) характеристики вынужденных колебаний исследуемого маятника.

Рис. 8. Амплитудно-частотная характеристика пружинного маятника.

9. Используя пункт меню

Таблица

выведите на экран монитора полученные значения амплитуды А и фазы колебаний для разных частот вынуждающей силы. Эти данные перепишите в тетрадь для отчета по работе (таблица 2).

10. Постройте графики АЧХ и ФЧХ пружинного маятника.

Рис. 9. Фазо-частотная характеристика пружинного маятника

Таблица 2.

Маятник Вынуждающая сила
А n Ав



11. Сделайте выводы о проведенных экспериментах



edu 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная