PL220590B1 - Zestaw pomiarowy do analizy drgań tłumionych w różny sposób i wyznaczania logarytmicznego dekrementu tłumienia - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zestaw pomiarowy do analizy drgań tłumionych w różny sposób i wyznaczania logarytmicznego dekrementu tłumienia, mający zastosowanie zwłaszcza w doświadczeniach edukacyjnych dla młodzieży.

Znany jest z publikacji „Pierwsza pracownia fizyczna” pod redakcją naukową Andrzej Magiera, Instytut Fizyki Uniwersytet Jagielloński, Kraków 2006 układ doświadczalny, w skład którego wchodzi wahadło torsyjne (kula zaopatrzona w lusterko, zawieszona na sztywno zamocowanym pręcie), skala na statywie, oświetlacz (lampka na statywie), soczewka skupiająca na statywie. Do dyspozycji jest również sprężyna na statywie, zlewka z gliceryną, stoper, suwmiarka, przymiar metrowy.

Zestaw pomiarowy do analizy drgań tłumionych w różny sposób i wyznaczania logarytmicznego dekrementu tłumienia według wynalazku składa się z modelu wahadła fizycznego w postaci ciężkiego pręta o długości korzystnie około metra, zamocowanego na statywie z zamontowanym na jego końcu pisakiem. Statyw jest na trwałe zamocowany do podstawy, do której przymocowany jest także element pozycjonujący, pozwalający na przesuwanie taśmy papierowej.

Zaletą zestawu jest prostota konstrukcji oraz sposób przesuwu taśmy papierowej i mocowania pisaka będącego jednocześnie źródłem stałego, nieproporcjonalnego do prędkości, oporu i umożliwiający jednoczesne obrazowanie i pomiar krzywej drgań gasnących. Zastosowane tłumienie odbiega od opisywanego teoretycznie w podręcznikach ruchu drgającego tłumionego, co jest niezwykle cenne z punktu widzenia dydaktycznego, gdyż pozwala wyjść w procesie nauczania poza standardowe wzorce i rozwijać twórcze cechy umysłów młodzieży.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku schematycznym.

Zestaw pomiarowy składa się z modelu wahadła fizycznego w postaci ciężkiego pręta 1 zamocowanego na statywie 2 z zamontowanym na jego końcu pisakiem 3. Statyw jest na trwale zamocowany do podstawy 4 do której przymocowany jest także element pozycjonujący 5 pozwalający na przesuwanie taśmy papierowej 6.

Działanie zestawu polega na tym, że po wprawieniu w ruch wahadła 1 odpowiednio wysunięty pisak 2 dotykając taśmy papierowej 6 rysuje na niej linię. Taśma papierowa 6 przesuwana jest ze stałą w przybliżeniu prędkością, co jest osiągalne z łatwością beż użycia specjalnych konstrukcji mechanicznych. Na taśmie papierowej 6 zostaje narysowany ślad ruchu końca wahadła 1. Korzystając z odpowiednich zależności matematycznych pozwala on wyznaczyć między innymi wielkości takie, jak współczynnik tłumienia, czy logarytmiczny dekrement tłumienia, a także na analizę ich zmienności w czasie.

Claims (1)

1. Zestaw pomiarowy do analizy drgań tłumionych w różny sposób i wyznaczania logarytmicznego dekrementu tłumienia zawierający wahadło, znamienny tym, że składa się z modelu wahadła fizycznego w postaci ciężkiego pręta o długości korzystnie około metra (1) zamocowanego na statywie (2) z zamontowanym na jego końcu pisakiem (3), przy czym statyw (2) jest na trwałe zamocowany do podstawy (4), do której przymocowany jest także element pozycjonujący (5) pozwalający na przesuwanie taśmy papierowej (6).