Schematyczny rysunek przedstawiający układ pomiarowy do badania tłumienia
w ruchu wahadła sprężynowego. T - tarcza oporowa
Układ pomiarowy przedstawiony jest na powyższym rysunku.
Składa się on z wahadła sprężynowego z umieszczonym na końcu elementem
oporowym w postaci papierowej tarczy, spełniającej także rolę obiektu
od którego odbija się sygnał emitowany przez bezstykowy czujnik położenia.
Wyjście czyjnika jest podłączone poprzez specjalny kabel bezpośrednio z
kartą pomiarową UIB. Zasada działania czujnika polega na wysyłaniu fali
dźwiękowej w kierunku obiektu i pomiarze czasu powrotu fali odbitej.
Należy pamiętać by przedmiot którego ruch badamy był "widziany" przez
wysyłaną wiązkę.
Przeprowadzenie pomiarów
Pomiar wykonujemy przy pomocy programu IPC4. Po podłączeniu
czujnika do karty pomiarowej ustawiamy w
podprogramie Kinegraf czas trwnia pomiaru oraz określamy
zakres wyświetlania zmienności położenia i prędkości. Czujnik położenia
użyty w tym doświadczeniu ma określoną minimalną odległość w której możemy
umieścić przedmiot którego ruch będziemy śledzić czym trzeba
pamiętać ustawiając układ pomiarowy. Po wprawieniu wahadła w drgania uruchamiamy
pomiar klawiszem spacji. Zakres czasu trwania pomiaru powinien być dobrany
tak by widoczne było wygaśnięcie drgań.
Opracowanie wyników
Ruch wahadła tlumionego w naszym przypadku opisuje zależność:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie parametru ß. Po wykonaniu pomiaru
zależności x(t) w podprogramie Kinegraf przechodzimy do podprogramu
Przetwarzanie
gdzie dopasowujemy obwiednię do naszego pomiaru (opcja
wybór punktów
bardzo ułatwia życie). Procedurę tą powtarzamy dla kilku pomiarów x(t)
i wyznaczamy wartość średnią ß
Wynik pomiaru ruchu tłumionego wahadła sprężynowego z tarczą
o powierzchni S= 350 cm2.
Wyznaczona wartość ß = 0.111
Wynik pomiaru ruchu tłumionego wahadła sprężynowego z tarczą
o powierzchni S= 1200 cm2.
Wyznaczona wartość ß = 0.364
Sprawozdanie powinno zawierać:
krótki opis wykorzystanego w pomiarze zjawiska fizycznego,
układu pomiarowego i sposobu wykonania pomiaru
zestawienie wyników pomiarowych w postaci wydruku zależności x(t),
punktów użytych do dopasowania parametru ß (jeden przypadek) oraz
wyniki pomiarów ß (przynajmniej 10)
