(VII) Studium kmitů vázaných oscilátorů

Studijní text

1. Změřte dobu kmitu T₀ dvou stejných nevázaných fyzických kyvadel.
2. Pro dvě různé pružiny změřte doby kmitů T_i dvou stejných fyzických kyvadel vázaných slabou pružnou vazbou vypouštěných z klidu při počátečních podmínkách:
   1. y₁=y₂=B … doba kmitu T₁
   2. y₁=-y₂= B … doba kmitu T₂
   3. y₁=0, y₂= B
      1. doba kmitu T₃
      2. doba T_s/2, za kterou dojde k maximální výměně energie mezi kyvadly
3. Vypočtěte kruhové frekvence ω₀, ω₁, ω₂, ω₃ a ω₄ odpovídající dobám T₀,T₁, T₂, T₃ a T_s, ověřte měřením platnost vztahů odvozených pro ω₃ a ω₄.
4. Vypočtěte stupeň vazby κ.
5. Pro jednu pružinu změřte závislost stupně vazby na vzdálenosti zavěšení pružiny od uložení závěsu kyvadla a graficky znázorněte.

Vázané mechanické oscilátory, stupeň vazby.

1. Měření period se odečítá ze záznamu sonaru (nemá smysl mnohokrát opakovat za stejných podmínek).
2. Nejprve si ověřte, zda obě nevázaná kyvadla kmitají se stejnou frekvencí. Není-li tomu tak, lze frekvence upravit pohybem šroubu po závěsu umístěném pod čočkou kyvadla.
3. Pro dodržení počátečních podmínek je k dispozici mechanické spouštěcí zařízení připevněné ke stěně u spodní části kyvadel.
4. Vazbu realizujte pružinami pouze v horní polovině závěsů a dbejte, aby pružina byla upevněna na obou kyvadlech ve stejné vzdálenosti od uložení závěsů.
5. Promyslete si, při kterém měření můžete zvýšit jeho přesnost změřením doby více kmitů a kdy budete naopak měřit pouze část doby kmitu.
6. Pracovní úkol 2 změřte pro dvě různé pružiny, nezapomeňte udat polohu vazby. Pracovní úkol 5 proměřte pro jednu pružinu pro cca 5 poloh pružiny (s rozmyslem zvolených), průběžně vynášejte graf.
7. Vzdálenost vazby od osy otáčení pro pracovní úkol 2c nastavte v rozmezí 30-35 cm.
8. Pro každou pružinu vytiskněte jeden graf zachycující vázané kmity s odlišnou počáteční amplitudou.