Исследование зависимости затухания колебаний от сопротивления среды.

а) Для получения зависимости затухания колебаний от сопротивления среды последовательно помещают маятник в воздух, а затем в жидкости с различной вязкостью (вода и масло) и в каждом случае проводят опыты по определению периода колебаний и логарифмического декремента затухания.

б) Зная период колебаний и логарифмический декремент затухания при колебаниях маятника в вязких жидкостях, по формуле (18) вычисляют коэффициент затухания для каждого случая (в воздухе, воде и масле).

в) Зная массу груза m маятника и коэффициент затухания d, определяют для вязкой жидкости коэффициент сопротивления среды r = 2dm.

г) Строят графики затухающих колебаний х = f (t), когда в качестве вязкой среды берутся воздух, вода и масло. Для этого поступают следующим образом. Зная период Т, вычисляют последовательные значения времени t через четверть периода:

t₀=0; t₁= ; t₂= ; t₃₌ ; t₄=Т, … и т.д.

и откладывают их по оси абсцисс. Затем по формуле (14), зная ; t; d; А₀ (начальную амплитуду А₀ определяют по наблюдениям), вычисляют значения смещений х и откладывают их по оси координат. По полученным точкам (t₀, х₀), (t₁, х₁), (t₂, х₂) и т.д. строят графики затухающих колебаний для трех сред: воздуха, воды и масла.

д) По вычисленным ранее значениям логарифмического декремента затухания D и сопротивления среды r строят графики D=j(r), откладывают D по оси ординат, а r – по оси абсцисс.