Laboratoriekursus i fysik A - KVUC

Laboratoriekursus i fysik A
Forår 2013
Rapportøvelse 2 - Svingninger
Formålet med denne øvelse er at studere såvel harmonisk som dæmpet svingning, herunder
dataopsamling med LabPro. Endvidere er begrebet matematisk model fremtrædende i denne øvelse.
1. Statisk bestemmelse af fjederkonstant
Belastes en spiralfjeder med en masse vil fjederen forlænges idet der i ligevægt vil gælde at
, hvor er forlængelsen og er fjederkonstanten.
Belast en spiralfjeder med lodder af forskellige masser og mål forlængelsen, med henblik på at
bestemme fjederens fjederkonstant via en grafisk afbildning. Forsøget laves for en blød fjeder og
en stiv fjeder.
2. Dynamisk bestemmelse af fjederkonstant
Fjederkonstanten skal nu bestemmes ved at sætte fjederen i svingning med forskellige masser og
måle sammenhørende værdier af periode, og masse, . Det er her vigtigt at lodmasserne er
væsentligt større en fjedermassen. For god ordens skyld mål også fjederens masse.
Idet √
Thomas Pedersen 2013
, kan fjederkonstanten bestemmes ved fx at afbilde som funktion af √ . Lav
forsøget både for den bløde fjeder og den stive fjeder.
3. To fjedre i forlængelse af hinanden.
Lav en måleserie hvor den bløde og den stive fjeder hænges i forlængelse af hinanden. Bestem på
samme måde som i forsøg 1, systemets fjederkonstant.
4. Dæmpet svingning med LabPro.
For at studere dæmpet svingning, skal det svingende system iagttages over mange perioder. Hæng
en marmeladespand i fjederen. Vægten kan ændres ved at komme noget sand i. Ved at stille en
”Motions detektor” under spanden og tilslutte detektoren til LabPro, kan I på skærmen, via
programmet LoggerPro, se hvordan svingningen vil forløbe. Start med at måle ligevægtshøjden
med udstyret. Derefter skal I studere hvordan amplituden aftager med tiden, ved at måle på
MANGE svingninger. I skal prøve og finde en passende matematisk model til beskrivelsen. Det er
derfor oplagt at kopiere datatabellen over i Excel og arbejde videre med sammenhørende værdier
af amplitude og tid der.
Det er en stor datatabel I skal arbejde med. Men vi er kun interesserede i hvordan amplituden
aftager med tiden. Opsøg fx hver 10. maksimumværdi i tabellen og noter tidspunkterne. Gør dette
for ca. 10 datapar.
Side 5 af 22