浙江师范大学实验报告
实验名称:弹簧振子的研究 班 级:综合理科121班 姓 名: 周琚 学号: 12990141
同 组 人: 实验日期 2013年10月10日 室温: 气温:
一、 实验目的
1.研究弹簧本身质量对振动影响:
2.研究不同形式的弹簧,其质量对振动的影响是否相同。
二、 仪器与用具
弹簧(锥形、柱形),停表,砝码,砝码托盘
三、 知识背景
设弹簧的劲度系数为,悬挂负载质量为,一般给出弹簧 振动周期的公式为
(1-1)
测量加各种不同负载的周期的值,作而图线,可看出与不是线性关系,但是作图线,则显然是一直线,不过此直线不通过零点,即时,从上述实验结果可以看出在弹簧周期公式中的质量,除去负载还应包括弹簧自身质量的一部分,即
(1-2)
式中为未知系数,在此实验中就是研究值。
四、 实验内容与步骤
1. 研究锥形弹簧的值
先测弹簧的质量,其次测量弹簧下悬挂不同负载时的周期(砝码托盘的质量应计入负载中),共测次。用停表测量周期时,测量连续振动50次的时间。
2. 数据处理
将式(1-2)改为
令,,,,则得
从组
并且的不确定度
3. 研究柱形弹簧的值
步骤同上。
4. 比较二值是否一致
五、 实验数据和处理
(1)研究锥形弹簧的振动
拟合数据,得到公式y = 0.0347x + 0.2102
所以得到
得
(2)研究柱形弹簧的振动
拟合数据,得到公式y = 0.05107x + 0.31
所以得到
得
六、 实验结论
实验测出锥形弹簧的值为0.3365,柱形弹簧的值为0.4076
【实验题目】弹簧振子周期经验公式的总结
【实验记录】
1.仪器与用具
2. 实验内容和数据记录
a. 测量弹簧振子的弹性系数与质量
方法:测量每根弹簧在40g的外力下的变形量,利用公式:k=计算弹性系数。
利用电子天平测量5组弹簧的质量。
数据记录:
b. 固定弹性系数,改变质量,测量周期。
弹簧组: 3
c. 固定质量M,改变弹性系数,测量振动周期T
M= M 0+ m 5/3
【数据处理与分析】
(1) 根据上述b组的测量数据做最小二乘直线拟合。
拟合结果: =0.0794 1.9843 线性相关系数0.9304
(2) 根据上述c组的测量数据做最小二乘直线拟合。
拟合结果: 0.5253 3.2211 线性相关系数0.9517
【结论与讨论】
实验结论: 经实验得弹簧振子周期经验公式为:T=2.2815*K0.5253M0.0794
讨论及误差分析:
1. 作图法本身就会产生一定误差。数据在拟合过程中可能产生一定误差。
2. 气垫导轨可能会受到空气阻力的作用,系统能量会有损失。
3. 钩码质量有损失,以及测量仪器自身的系统误差。
4. 弹簧振子的弹性系数发生了改变。(弹簧有损坏,过分拉伸等)
成绩报告成绩(满分30分):______________ 指导教师签名:_______________ 日期:_________________
大学实验报告学院:系:物理系专业:年级:级姓名:学号:实验时间:指导教师签名:_______________实验四:气垫弹簧振子的…
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