2简谐振动的研究

实验二简谐振动的研究自然界中存在着各种振动现象，最简单、最基本的振动是简谐振动.简谐振动是物理量随时间按正弦或余弦规律进行变化的振动.由数学知识知道，任何一个复杂的函数均能用正弦和余弦函数展开，因此任何一个复杂的振动也可以由许多不同频率和振幅的简谐振动合成.讨论简谐振动是研究复杂振动现象的基础。【实验目的】1.观察简谐振动现象：2.测定弹簧的倔强系数：3.测定振动周期T随振子质量m变化的情况：4.学习使用气垫导轨、焦利氏秤和计时仪器：5.测定弹簧的有效质量.【实验原理】1.胡克定律在弹性限度内，弹簧的伸长量x与其所受的拉力F成正比，这就是胡克定律：F=k·x(1)比例系数k称为弹簧的倔强系数.在本实验中k可以由焦利氏秤测得，焦利氏秤的示意图如图1所示.一个可以升降的套杆A,A上有米尺刻度，并附有读数游标H.A顶点悬挂一弹簧S,弹簧下端悬挂一个带有刻痕标记的小镜子C.镜子下端挂一个砝码托盘.镜子通过一个固定的玻璃管D.D上也有刻痕标记.G为调节套杆升降的旋扭，、2为调节仪器垂直螺丝.E为放物平台.初始时，可调节G,使小镜子上的刻痕、玻璃管上的镜面C刻痕以及在小镜子中的像三者重合，简称“三线对齐”.读刻线出标尺刻度L1·玻璃管当在砝码托盘内加载重物m时，弹簧拉伸，三线不再D对齐，可再次调节G,使三线对齐，同时记下刻度L2,k可由此得到：k=mg(2)L -L图1焦利氏秤的示意图26