Результат работы

1. Запишите вывод о том, можно ли применять к исследуемому маятнику формулу (9), выведенную на основе идеализированной динамической модели, сравнив для этого экспериментальные значенияпериода колебаний реальной системы T и теоретические значения периода собственных колебаний Т ₀.

2. Запишите вывод о том, соответствуют ли экспериментальная зависимость амплитуды затухающих колебаний от числа колебаний теоретической зависимости.

3. Запишите вывод о том, соответствуют ли вид экспериментальной резонансной кривой теоретической зависимости для принятой модели линейной системы. Можно ли считать вынужденные колебания маятника, наблюдаемые в опыте линейными?

4. По данным таблицы 4 запишите уравнение затухающих колебаний маятника с числовыми коэффициентами.

5. По данным таблицы 5 запишите уравнение вынужденных колебаний маятника с числовыми коэффициентами.

Контрольные вопросы

1. Что называют положением устойчивого равновесия механической системы? Приведите примеры устойчивого равновесия? Какие движения совершает механическая система при малых отклонениях от положения устойчивого равновесия?

2. Как определить число степеней свободы колебательной системы? Сколько степеней свободы имеет маятник в данной лабораторной работе?

3. Какое движение называют колебательным? Какие колебания называются периодическими? Что называют периодом колебаний?

4. Какие колебания называют гармоническими? Что такое период, частота, циклическая частота гармонических колебаний? Какая между ними связь?

5. Что такое амплитуда, фаза, начальная фаза гармонических колебаний? Какой вид имеет график гармонических колебаний?

6. Какие колебания называют собственными (свободными)? При каких условиях они возникают?

7. От чего зависят частота, период, амплитуда и начальная фаза собственных колебаний консервативной системы?

8. Какие колебания называют затухающими, в каких механических системах они возникают? Какой вид имеет график затухающих колебаний?

9. Являются ли затухающие колебания гармоническими? периодическими? Что называют периодом затухающих колебаний?

10. От каких параметров колебательной системы зависят частота и период затухающих колебаний?

11. По какому закону изменяется амплитуда затухающих колебаний в диссипативной системе с вязким трением?

12. От чего зависят начальная амплитуда и начальная фаза затухающих колебаний?

13. Что называется коэффициентом затухания и логарифмическим декрементом затухания? От чего они зависят? Какая между ними связь?

14. Какие колебания называются вынужденными? При каком воздействие на систему они возникают? Какой вид воздействия на колебательную систему называют кинематическим возбуждением?

15. От каких факторов зависят амплитуда, частота и фаза вынужденных гармонических колебаний?

16. В чем состоит явление резонанса? При каких условиях возникает резонанс? От чего зависит резонансная частота?

17. Как выглядят амплитудно-частотная характеристика вынужденных колебаний (резонансная кривая), Как изменится вид резонансной кривой при увеличении коэффициента затухания?

18. Какие свойства колебательной системы при затухающих и при вынужденных колебаниях характеризует добротность? Как она связана с логарифмическим декрементом затухания?

19. Приведите примеры вредного проявления резонанса. Какими способами можно предотвратить резонанс?

20. Какие колебания называются линейными? Какой вид имеют дифференциальные уравнения собственных незатухающих, затухающих и вынужденных линейных колебаний? Каков вид зависимостей, являющихся решением этих уравнений?

21. Что представляет собой колебательная система – маятник в данной лабораторной работе? Какая координата, определяющая положение маятника, является колеблющейся величиной? Каков физический смысл первой и второй производных по времени от этой координаты?

22. Запишите и проанализируйте общий вид основного закона динамики для вращательного движения? Как на основании этого уравнения были получены дифференциальные уравнения свободных незатухающих, затухающих и вынужденных колебаний маятника?

23. Что называют моментом инерции тела или системы тел относительно оси? Какой формулой выразили момент инерции маятника в лабораторной работе? Какие при этом сделали допущения?

24. Что называют моментом силы относительно оси? Что такое плечо силы?

25. Запишите и проанализируйте выражения для моментов сил, действующих на маятник при колебаниях: момента силы тяжести, момента силы упругости, восстанавливающего момента, момента сил сопротивления, вынуждающего момента. Какие допущения и предположения были сделаны при записи этих формул.

26. Как в лабораторной работе определили логарифмический декремент затухания? Что для этого потребовалось измерить?

27. Как в лабораторной работе определили числовые значения начальной амплитуды, коэффициента затухания, частоты и начальной фазы, необходимые для записи уравнения затухающих колебаний? Что для этого потребовалось измерить?

28. Как в лабораторной работе определили числовые значения амплитуды, частоты и сдвига фаз, необходимые для записи уравнения вынужденных колебаний? Что для этого потребовалось измерить?