Кинематика и динамика поступательного движения
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
ий на выходе ГЗ к интенсивности колебаний, подаваемых на вольтметр.
В децибелах может быть выражено отношение двух любых интенсивностей I1 и I2 :
. (10.15)
Известно, что интенсивность пропорциональна энергии колебаний, а энергия пропорциональна произведению квадрата амплитуды на квадрат частоты колебаний. Следовательно:
. (10.16)
Если 1 = 2 , то
. (10.17)
Таким образом изменение амплитуды колебаний на 10 дБ означает увеличение или уменьшение амплитуды в 3,16 раза.
2. Ставят ручку Пределы шкал ослабление в положение 0 дБ и, пользуясь ручкой Рег. выхода, получают на экране осциллографа вертикальную прямую линию наибольшей длины, удобной для измерения. Ручку Ослабление ставят в положение 1:1. Измеряют длину прямой а0 (удвоенную амплитуду колебаний) в делениях сетки на экране. Вводят затухание -10, -20,-30 дБ, измеряя каждый раз длину линии: а-1, а-2, а-3 . Частоту генератора поддерживают постоянной (примерно 103 Гц).
3. Вычисляют отношения . По формуле (10.17) рассчитывают затухание. Сравнивают полученные результаты с затуханием, определенным по показаниям ручек Затухание, дБ.
4. Такие же измерения проводят, поставив ручку Пределы шкал ослабления в положение +30 дБ (а+3), а затем переключая ее в положение +20, +10, 0 дБ (а +2, а+1, а0).
5. Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 10.1. отчета. В выводе оценивают точность измерений и правильность калибровки положения ручек ступенчатой регулировки амплитуды генератора.
Задание 3. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
1. Подают контрольный сигнал на Y-вход осциллографа. Выключают генератор развертки. На Х-вход подают сигнал от ГЗ-33. Получают на экране осциллографа кривые, возникающие в результате сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний от контрольного сигнала и звукового генератора.
2. Получают первую фигуру Лиссажу эллипс. Для этого на генераторе должна быть выставлена частота 50 Гц. Для точной окончательной подгонки частот используют ручку Расстройка, %. Если разность колебаний будет постоянной, то эллипс будет стабильно располагаться на экране. Обычно же разность фаз медленно меняется и эллипс постепенно меняет форму, периодически вырождаясь в прямые линии.
3. Подбирают на генераторе кратные 50 Гц частоты колебаний (1:2; 1:3; 3:1; 2:1; 2:3; 3:2) и получают следующие фигуры Лиссажу. Амплитуды колебаний подбирают так, чтобы фигуры вписывались в прямоугольник размером, например, 23 см. Зарисовывают фигуры в отчет, указывая, при каком отношении частот они получены.
4. На рисунках находят и указывают точки касания фигурами горизонтальной и вертикальной сторон прямоугольников. В выводе сверяют отношение числа касаний и отношение частот колебаний.
Задание 4. Сложение колебаний, направленных вдоль одной прямой
1. Для получения биений используют два одинаковых генератора ГЗ-33.
2. Для измерения периода биений удобно выбрать небольшие частоты складываемых колебаний, например, 50 и 51 Гц. Вначале подключают генераторы к Х и Y- входам осциллографа и, получив первую фигуру Лиссажу, тщательно уравнивают частоты колебаний генераторов 50 Гц.
3. Затем сигналы от обоих генераторов подают на Y-вход. Частоту одного из генераторов изменяют на 1-2 Гц. Наблюдают на экране осциллографа картину биений. Определяют период биений, измеряя время 10-20 биений. По формуле (10.6) рассчитывают период биений. В выводе сравнивают вычисленный и измеренный период биений.
Задание 5. Изучение затухающих колебаний
Для получения затухающих колебаний в данной работе используется специальная электрическая схема. Питание схемы осуществляется от генератора развертки осциллографа, для чего с помощью длинного проводника соединяют клемму П устройства с клеммой М, расположенной на задней панели осциллографа. Клеммы Выход соединяют с Y-входом осциллографа. Включают осциллограф и получают устойчивую осциллограмму затухающих колебаний с десятью-двенадцатью полными колебаниями. Для окончательной стабилизации картинки используют ручку Амплитуда синхронизации, поставив переключатель вида синхронизации в положение Внутр..
1. Используя сетку на экране осциллографа, измеряют амплитуды нескольких колебаний, отстоящие на один период друг от друга.
2. Для определения периода затухающих колебаний поступают следующим образом.
Сначала подсчитывают число полных колебаний, приходящихся, например, на 10 больших клеток экранной сетки осциллографа. Затем, не изменяя настроек осциллографа (не трогая ручки Диапазоны частот и Частота плавно, Усиление X ), вместо устройства для получения затухающих колебаний подключают к осциллографу генератор ГЗ-33. Пользуясь только ручками управления генератора, получают на экране синусоиду с таким же периодом (с таким же количеством колебаний на экране), как и у затухающих колебаний. Частоту определяют по лимбу генератора. Вычисляют период колебаний.
3. Вычисляют отнош