Задание. 1. Получите формулу для вычисления доверительной погрешности измерения линейной плотности струны в соответствии с (26.6).

1. Получите формулу для вычисления доверительной погрешности измерения линейной плотности струны в соответствии с (26.6).

2. Установив груз М₁ и необходимую частоту n_г1 генератора, получите на струне стоячую волну, с оответствующую 1-й гармонике.

Измерьте частоту генератора и амплитуду стоячей волны А_1max в пучности. Повторите измерения пять раз.

3. Для груза М₁, изменяя частоту генератора, получите на струне стоячие волны, соответствующие 2-й и 3-й гармоникам. Измерьте частоты и генератора.

4. Для грузов М₂ и М₃ получите на струне стоячие волны, соответствующие 1-й гармонике, и измерьте частоты и генератора.

5. По данным п. 2 для пятикратных измерений и вероятности
Р = 99 % . (коэффициент Стьюдента t_S = 4,6 ) вычислите:

а) выборочное среднее частоты генератора и доверительную погрешность ;

б) выборочное среднее плотности материала струны и доверительную погрешность (используя формулы (26.6) и формулу, найденную в п. 1). Значения и приведены в паспорте установки.

6. Используя полученные в п. 2 А_1max и в п. 5 величины и , по формулам (26.4) и (26.5) оцените значения наибольшей амплитуды скорости колебательного движения струны и фазовой скорости волны на струне. Результаты сравните.

7. По данным, полученным в п. 2 и 3, постройте график зависимости и проанализируйте его.

8. По данным, полученным в п. 2 и 4, постройте график зависимости и проанализируйте его с точки зрения теории по формуле (26.6) для n = 1.

Контрольные вопросы

1. Какие колебания называются свободными, а какие вынужденными?

Каковы условия их получения? В чем сущность резонанса? Почему в работе используется резонанс?

2. Что называется волной? Охарактеризуйте бегущие и стоячие волны. Как можно получить стоячие волны на струне?

3. Покажите, что в точке отражения бегущих волн от жесткой преграды, фаза колебаний в отраженной волне меняется на противоположную.

4. Назовите условия образования стоячих волн на струне и основные свойства стоячих волн.

5. Приведите уравнение и амплитуду стоячей волны. Что такое узлы и пучности?

6. Что такое фазовая скорость волны, чем она определяется для волн на струне? Приведите скорость частиц струны при колебательном движении, ее амплитуду, наибольшее значение амплитуды.

Список литературы

1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1978. – Т. 2
(и другие издания этого курса).

2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. – М.: Наука, 1964. – Т. 1 (и другие издания этого курса).