Порядок выполнения работы. 1. Выслушать объяснения преподавателя

1. Выслушать объяснения преподавателя. Ознакомиться с конструкцией лабо­раторной установки.

2. Получить у преподавателя бланк отчета и исходные данные для выполнения лабораторной работы. Уяснить и записать в отчет цель и содержание лабо­раторной работы, исходные данные.

3. С помощью лаборанта настроить лабораторную установку. Определить под руководством лаборанта . Для этого электродвигатель привести во вращение с минимально возможной частотой, подавая на двигатель напряжение питания. Плавно увеличивать частоту вращения электродвигателя до входа балки в резонанс. Определить момент возникновения резонанса помогает так называемый эффект Зомерфельда. Суть его состоит в том, что при наступлении резонанса повышение напряжения питания некоторое время не приводит к увеличению частоты вращения электродвигателя. Увеличивается только амплитуда колебаний. При дальнейшем увеличении напряжения питания происходит срыв резонансных колебаний с резким увеличением частоты вращения электродвигателя и снижением амплитуды колебаний балки.

После входа балки в резонанс замерить с помощью тахометра скорость вращения электродвигателя , об/мин (замеряет лаборант). Полученное значение записывается в бланк отчета, а затем пересчитывается в круговую частоту вынужденных колебаний по формуле

.

При резонансе .

4. Определить теоретическим путем .

Для чего вычислить:

– главный центральный момент инерции поперечного

сечения балки;

,

где – вес электродвигателя;

;

– отношение расстояния от заделки до сечения, где закреплена сосредоточенная масса, к длине балки (рис. 1);

– масса балки, где – плотность материала балки.

После этого вычислить по формуле (2). Все вычисления записать в бланке отчета.

5. Сравнить значения , полученные опытным и теоретическим путями. Расхождение результатов вычислить по формуле

 

.

 

На основании полученных данных сделать вывод о возможности применения формулы (2).

Форма бланка отчета приведена на стр. 113.

 

Контрольные вопросы

 

8. От чего зависит частота собственных колебаний упругой системы?

9. Как изменяется частота собственных колебаний при изменении массы колеблющейся системы?

10. Как изменяется частота собственных колебаний при изменении жесткости колеблющейся системы?

11. С какой частотой происходят вынужденные колебания?

12. Что такое резонанс и в чем его опасность?

13. Напишите формулу для определения частоты собственных колебаний.

14. Каким образом учитывается масса упругой системы при определении частоты собственных колебаний?

15. Поясните, как в лабораторной работе опытным путем определяется частота собственных колебаний?

16. В чем сущность эффекта Зомерфельда?

17. Чем можно объяснить расхождение частот собственных колебаний, полученных опытным и теоретическим путями?

Форма отчета о лабораторной работе № 11