利用弦振动实验仪测量金属丝的杨氏模量

将弦线振动的研究规律与伸长法测量钢丝杨氏模量的原理相结合,设计出一种用弦振动仪测量金属丝杨氏模量的新方法。从测量结果可知,所测金属丝的杨氏模量与其标准值相比,误差非常小,说明利用文中的设计方案来测量金属丝杨氏模量确实可行,该方案一方面拓展了弦振动仪的使用,另一方面又为测量金属丝杨氏模量提供了一种新方法,具有一定的应用和参考价值。

弦振动实验中有关问题的研究

一、问题的提出“弦振动的研究”,是普通物理力学实验中的一个基本实验。在杨述武等编著的《普通物理实验这》(力学、热学部分)教材中,根据一年级学生的数理基础,给出了简单的实验原理和计算公式。但该实验中所出现的一些物理现象却反映了更深的物理内涵。如在弦长一定,半波数愈少,则驻波的波腹将愈大(此时音叉对弦的策动并没改变)。再如思考题:在弦的长度。

弦振动实验装置和实验方法的研究

弦振动实验是普通物理实验之一。通过实验装置的改进探究弦长振动的波长与弦上张力关系。同时采用origin软件和最小二乘法处理实验数据。结果表明改进后的实验装置能有效的提高实验的精确性,同时操作简单。

在弦振动实验中出现的两个模糊概念

主要阐述了在振动实验中容易出现的两个模糊概念 :一是是否只有当弦线长度 L=n λ2 时 ,才能形成驻波 ,二是是否弦线上形成驻波 (L=n λα) 。

弦振动实验的改进

弦振动实验,是通过实验来确定当横波沿弦线传播时,横波的波长λ与弦线所受的张力Τ及弦线的线密度μ之间的关系.即:其中f为波源的频率.由于在该实验中是利用驻波原理,所以实验的关键是当弦线振动后,能调整出稳定的驻波,准确地测量出驻波的波长λ及弦线所受的张力Τ.在实验中通常采用两种方法来使弦线振动时形成较稳定的驻波,一种是固定弦线所受张力,改变弦线长度;另一种方法是固定弦线长度.改变弦线所受的张力,当然也可二者兼用.在弦线长度固定,改变弦线所受张力时,通常是靠增减砝码来实现的,这样由于法码是一个一个地增减的,所以张力Τ就是间断不连续变化的力,这样就不容易调整出稳定的比较理想的驻波,从而就较难得到准确的波长,增大了实验误差,同时做实验时也比较麻烦费时间,针对这种情况,我们利用弹簧秤来量度张力Τ,靠弹簧的伸缩来改变张力Τ值,这样张力就成为连续可变的力,从而在弦长固定时也很容易调整出稳定的最佳驻波,这样做,操作极为方便,大大减少了实验所用时间也提高了实验的精度,具体方法如下:

用打点计时器作弦振动实验

在传统的普物实验教材中,常用电动音叉与一端固定的弦来作“弦的振动实验”,如图1所示。实验时常用方法是固定弦长L,改变张力T,或改变张力T的同时调节弦长L,使弦上产生基频或某次谐频共振。由于张力T改变时,弦线的线密度将随之改变,这会给实验带来误差。另外,实验中策动源频率不可改变,使实验的“自由度”受到一定限制。用音频振荡器(可用音讯——1甲型)的功率输出去驱动打点计时器(可用中学物理实验用的)作弦的振动实验可以固定弦长和张力,而改变策动源的频率(频率的大小可以由刻度盘读出,也可以用频率计测出)。

"驻波"教学和实验中的一个问题

在弦振动"驻波"实验中,对于起振端是波节还是波腹,存在不同的认识。本文给出了弱阻尼状态下弦振动实验的严格解析解,利用该解分析了上述问题,并且发现通常认为的弦振动实验形成明显驻波的条件并不完全正确。

驻波实验误差分析

在弦振动实验中,电振音叉的频率,可通下式求得: