簡諧振動特性研究
一、實驗目的
1. 用伸長法測量彈簧勁度係數，驗證胡克定律。
2. 測量彈簧作簡諧振動的週期，求得彈簧的勁度係數。
3．研究彈簧振子作諧振動時週期與振子的質量、彈簧勁度係數的關係。
二、實驗原理
1．彈簧在外力作用下將產生形變，在彈性限度內，外力和它的形變數成正比，即
1）這就是胡克定律。（1）式中，k為彈簧的勁度係數，它與彈簧的形狀、材料有關。通過測量f和相應的δy的對應關係，就可由（1）式推算出彈簧的勁度係數k。
2．將質量為m的物體垂直懸掛於支架上彈簧的自由端，構成乙個彈簧振子，若物體在外力作用下離開平衡位置少許，然後釋放，則物體就在平衡位置附近做簡諧振動，其週期為
2）（2）式中是待定係數，它的值近似為1/3，是彈簧本身的質量，而成為彈簧的有效質量。通過測量彈簧振子的振動週期，就可由（2）式計算出彈簧的勁度係數。
三、實驗儀器
新型焦利秤、霍爾開關感測器、計數計時儀等。
四、實驗內容
1、用新型焦利稱測定彈簧勁度係數k(伸長法)
①記小指標的初始位置y0；
②在砝碼托盤中分別放入10個1克砝碼，讀出小指標每次的位置y1；再把這10個砝碼從托盤中乙個個依次取下，記下小指標相應的位置值。
③用作圖法求得彈簧的勁度係數k。
2、測量彈簧作簡諧振動時的週期，通過計算得出彈簧的勁度係數（振動法）
①設定計數計時儀的次數為30，測出彈簧振動30次的時間，重複5次。
②用天平分別稱出彈簧和鐵砝碼（包括磁鋼片）的質量。
3、將伸長法和振動法測得的彈簧勁度係數進行比較。
選做：1、用逐插法處理伸長法的資料，求彈簧勁度係數k，並與作圖法比較。
2、用誤差傳遞公式估算不確定度，並按標準形式表示結果。
五、注意事項
1、空盤時要讀兩次資料。
2、彈簧振動時難以保持穩定，故不容易做到30次每次都被感測器感應到。第一，彈簧不能拉伸過長，幅度太大難以保持穩定；第二，拉下彈簧後，稍等片刻，等彈簧較為穩定時再放手；第三，放手時要輕放，儘量減少對彈簧的影響；第四，如果有風，會令彈簧以圓錐擺的形式振動，在有風的天氣，需把窗關上。
六、資料處理
1. 用新型焦利稱測定彈簧勁度係數k（伸長法）
表1 關係資料
由 ，
（其中，，g=9.788,n=1，2，… 10）
圖中直線斜率的倒數即是彈簧勁度係數k，由軟體分析知道直線的斜率是0.65849，所以
k=1.50 n/m
2. 測量彈簧作簡諧振動週期，計算得出彈簧的勁度係數（振動法）
取，用天平秤得， (包括小磁鋼質量)，
由 得：
相對誤差為
所以3、用胡克定律求重力加速度
由於，且，
則得出下表：
七、思考題:
1、在伸長法測彈簧勁度係數時，為什麼要增、減砝碼，各測一次，再取平均值？
答：因當增或減砝碼，改變同樣的力，但彈簧長度改變是有差異的。所以增、減砝碼，各測一次，再取平均值，可以減少誤差。
2、用新型焦利稱設計一實驗內容，可以是測別的物理量，也可以用不同的方法測k。
氣墊彈簧振子的簡諧振動實驗報告
大學實驗報告 學院 系 物理系專業 年級 級 姓名學號實驗時間指導教師簽名 實驗四 氣墊彈簧振子的簡諧振動 一 實驗目的與要求 1.考察彈簧振子的振動週期與振動系統參量的關係。2.學習用 法求出等效彈簧的倔強係數和有效質量。3.學會氣墊調整與試驗方法。二 實驗原理 1.彈簧的倔強係數 彈簧的伸長量x...
氣軌上的彈簧簡諧振動實驗報告
氣軌上彈簧振子的簡諧振動 目的要求 1 用實驗方法考察彈簧振子的振動週期與系統參量的關係並測定彈簧的勁度係數和有效質量。2 觀測簡諧振動的運動學特徵。3 測量簡諧振動的機械能。儀器用具 氣軌 自帶公尺尺，2m,1mm 彈簧兩個，滑塊，騎碼，擋光刀片，光電計時器，電子天平 0.01g 游標卡尺 0.0...
振動試驗報告
試驗日期2015 07 30 試驗專案 試件資訊 x軸試驗 試驗人員 彭銀 試驗單位 通道引數 振動台引數 控制引數 譜設定進度表 試驗日誌 試驗譜圖 控制介面 試驗型別 正弦 試驗專案 正弦試驗控制 頻率 hz 378.0055量級 100.0000目標峰值 g 0.0000控制峰值 g 0.00...