フックの法則と簡単な調和運動

1. バネ定数とバネのポテンシャル エネルギーを測定し、質量と振動周期 t. 間の関係を確認

1. 知られているばね定数、春に付けるスタンド、少なくとも 5 重春、メートルの棒およびストップウォッチに添付することができますさまざまな大衆のばねを取得します。
2. スタンドの強固な基盤を固定し、春をスタンドに取り付けます。テーブルまたは地面を押すことがなくストレッチするそれをバネの下の十分な部屋があることを確認します。
3. 大衆のそれぞれに対して、地球の重力によってばねにかかる力を計算 (F = mg)。少なくとも大規模な重量を開始します。表 1にこれらの値を記録します。
4. 春は国連伸ばされた位置でどれくらいテーブルの表面の高さを測定します。
5. 春には少なくとも大規模な体重を添付し、変位 Δy1 を測定 (図 1参照)。表 1にこの変位を記録します。
6. 接続されている重量、それを解放する前に重量を少し持ち上げます。振動の動きを観察します。ストップウォッチと周期 T を測定します。正確な測定のため複数の期間の時間を記録し、観察期間の数によってその時間を分割します。この複数回行うし、表 1の周期 T の測定平均時間を記録します。
7. 質量の増加の順序で 1.5 〜 1.6 大衆のすべての手順を繰り返します。
8. ごとに異なる質量ばねの潜在的なエネルギーを計算し、表 1にそれらを記録します。
9. 力Fを変位 Δyの関数としてプロットします。式 1によるとこれは線形はずです。ラインを斜面に合います。この坂は、ばね定数 k 比較春の既知の値を測定値に対応します。
10. 振動の周期 T が大衆; の各する必要があります知られているばね定数と式 5を使用して、計算します。表 1にそれらを報告します。1.6 の手順でストップウォッチで測定した T に比較します。

図 1: Srping 振動