弹簧振子振动周期实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划弹簧振子振动周期实验报告　　深圳大学实验报告　　课程名称：大学物理实验　　实验名称：竖直弹簧振子的简谐振动周期研究　　学院：物理科学与技术学院　　指导教师：　　报告人：　　学号实验地点科技楼B106　　实验时间：XX年3月25日　　提交时间：XX年4月8日　　实验十气轨上弹簧振子的简谐振动　　一、实验数据及数据处理　　1.弹簧振子的振动周期??和振幅??的关系　　将测量结果列表如下：(??=ɡ)　　

2、表格1目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　从测量结果可以看出，振幅不同时，弹簧振子振动周期基本是相同的，但是不同振幅下的振动周期还是有所区别的，可以看出，振幅越大时，振动周期会越大。这是因为振子在振动时存在阻尼的缘故。阻尼的存在使得运动周期变长。定性的来看，振幅越大，在距平衡位置同样远处速度越大，则其受的阻

3、尼也会越大，故其受到阻尼的影响将越大，且其受到阻尼影响运动的路程也更长，则其周期将越长。实际上，根据理论分析，如果阻尼完全不存在，即振子严格做简谐振动时，振动周期应该是与振幅完全无关的。　　2.弹簧振子的振动周期和振子质量的关系　　将测量结果列表如下：(??=)　　表格2　　图1　　做出??2???图线如下：　　用最小二乘法进行线性拟合，设　　??2=????1+??,　　计算可得　　??=?kɡ?1,　　??=,　　??=　　由　　4??24??2??=??1+??02　　与最小二乘拟合得到的式子比较，可得

4、　　4??2??==?m?1,????0=???=ɡ.下面进行不确定度分析。使用公式　　????=目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　进行不确定度的计算。此处??应为单个????2的剩余方差与????2自身的不确定度的合成。但该公式成立要求每个????2的不确定度都是相同的，而在表格2中计算得到的不同的??

5、??2其不确定度不同，为了简单起见，我就将????2取为其平均值，即取????2=。而剩余方差可由公式　　????=22????2(1???)????=1???)　　计算得到????=。故两者做方和根得到　　22σ=σ2?+????2=　　那么可以根据(*)式计算得到????=?kɡ?1，相应的由公式　　2??????=σ??=1??计算可得????=。则我们可以由此推出　　????=?m?1　　σm0=ɡ　　故最终有　　??=(±)N?m?1,　　??0=(±)ɡ.　　这里的不确定度分析是在忽略了仪器允差的

6、情况下所做的。即仅计　　算了统计意义下的不确定度，并未考虑系统误差造成的不确定度。若考虑允差，则计算所得的不确定度将会更大。　　3.振动系统的机械能和位移的关系　　将测量结果列表如下：　　(??=,??1=ɡ,??0=ɡ,??=?m?1)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　(用游标卡尺测得????=????

7、)　　从测量结果可以看出，在不同位置处，计算所得弹簧振子的机械能是大致相等的。故可以认为在所测的四分之一的周期内弹簧振子的机械能是守恒的。　　但是从不确定度分析????来看，各点计算所得的机械能所相差的值已落在估算得到的不确定度范围之外。考虑到在计算????时，除了统计意义下的不确定度，我只考虑了用游标卡尺测光电门两次计数间所经距离????的允差和导轨下方钢尺的允差，且仅分别取为和,这样算出来的不确定度与实际情况不太符合，会偏小。一方面，在测量????时，因为“凹”字形的挡光片其形状较特殊，与其一侧对齐时像是

8、测内径的情况，与其另一侧对齐时则像是测外径的情况。换句话说，游标卡尺并没有办法很好地同时与两侧对齐，只能大概对齐，实际测量时我是用测外径的那一侧大概地比对着测量的，对齐得并不严格，故我将这个测量造成的误差放大到，另一方面，光电门对准挡光片的过程也是一个值得考虑的误差来源，因为用光电门去对准挡光片，并在其计数的位置将其固定住，这完全是一个手动的调节过程，加上光电门的轨道阻力有些大，移动光电门时比较费劲