Табл.4. Таблица измеряемых величин
№
|
N
|
t, с
|
T, c
|
ν, Гц
|
m
|
L, м
|
-
|
20
|
48,90
|
2,45
|
0,41
|
Без груза
|
1, 62
|
-
|
20
|
49,45
|
2,47
|
0,40
|
1,62
|
-
|
20
|
49,69
|
2,48
|
0,40
|
С сумкой
|
1,62
|
-
|
20
|
49,20
|
2,46
|
0,41
|
1,62
|
-
|
20
|
49,49
|
2,47
|
0,40
|
С человеком
|
1,62
|
-
|
20
|
49,50
|
2,47
|
0.40
|
1,62
|
Размеры сиденья качелей: 0,45х0,25м
Расчеты периода T и частоты колебаний качелей:
2 способ
Во втором способе исследования мы анализировали, полученные нами графики изменения положения качелей в течении временем.
График изменения положения качелей
|
|
Рис.1. Датчик расстояния DST_0,2-10m, портативный компьютер Nova5000 с установленной программой MultiLab. [6].
По графику определили амплитуду и период колебаний качелей. Частоту колебаний рассчитали как отношение 1/Т.
Рис.2. График зависимости расстояния от датчика до качелей (без груза) от времени.
Рис.3. График зависимости расстояния от датчика до качелей (без груза) от времени.
14 периодов колебаний укладываются в 35 сек. Значит период колебаний Т=35:14=2,5 с.
Зная период, можно рассчитать частоту колебаний качелей: ν=1/Т=0,4 Гц.
Амплитуда равна (1,4-0,6):2=0,4 = 40 см.
По графику видно, что амплитуда колебаний уменьшается.
Программа позволяет получить график скорости (график зеленого цвета). Из графиков зависимости координат и скорости качелей от времени видно, что
- максимальная скорость качелей будет в момент прохождения положения равновесия качелей,
- скорость качелей равна нулю при максимальном отклонении качелей.
Рис.4. График зависимости расстояния от датчика до качелей (без груза) от времени. Зеленая линия – график зависимости скорости качелей (без груза) от времени.
Рис.5. График зависимости расстояния от датчика до качелей (с грузом - сумкой) от времени.
10 периодов колебаний укладываются в 25 сек. Значит период колебаний Т=25:10=2,5 с.
Зная период, можно рассчитать частоту колебаний качелей: ν=1/Т=0,4 Гц.
Амплитуда равна (1,2-0,8):2=0,2 = 20 см.
По графику видно, что амплитуда колебаний уменьшается.
Рис.6. График зависимости расстояния от датчика до качелей (с грузом - человеком) от времени.
7 периодов колебаний укладываются в 17 сек. Значит период колебаний Т=17:7=2,43 с.
Зная период, можно рассчитать частоту колебаний качелей: ν=1/Т=0,4 Гц.
Амплитуда равна (2,5-1,7):2=0,4 = 40 см.
По графику видно, что амплитуда колебаний уменьшается. |