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文檔簡介
1、多普勒效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)【引言】當(dāng)波源和接收器之間有相對運(yùn)動時,接收器接收到的波的頻率與波源發(fā)出的頻率不同的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)在科學(xué)研究,工程技術(shù),交通管理,醫(yī)療診斷等各方面都有十分廣泛的應(yīng)用。例如:原子,分子和離子由于熱運(yùn)動使其發(fā)射和吸收的光譜線變寬,稱為多普勒增寬,在天體物理和受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)裝置中,光譜線的多普勒增寬已成為一種分析恒星大氣及等離子體物理狀態(tài)的重要測量和診斷手段。基于多普勒效應(yīng)原理的雷達(dá)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈,衛(wèi)星,車輛等運(yùn)動目標(biāo)速度的監(jiān)測。在醫(yī)學(xué)上利用超聲波的多普勒效應(yīng)來檢查人體內(nèi)臟的活動情況,血液的流速等。電磁波(光波)與聲波(超聲波)的多普勒效應(yīng)原理是一致的。本實(shí)
2、驗(yàn)既可研究超聲波的多普勒效應(yīng),又可利用多普勒效應(yīng)將超聲探頭作為運(yùn)動傳感器,研究物體的運(yùn)動狀態(tài)。【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、測量超聲接收器運(yùn)動速度與接收頻率之間的關(guān)系,驗(yàn)證多普勒效應(yīng),并由f-V關(guān)系直線的斜率求聲速。2、利用多普勒效應(yīng)測量物體運(yùn)動過程中多個時間點(diǎn)的速度,查看V-t關(guān)系曲線,或調(diào)閱有關(guān)測量數(shù)據(jù),即可得出物體在運(yùn)動過程中的速度變化情況,可研究:(1)自由落體運(yùn)動,并由V-t關(guān)系直線的斜率求重力加速度。(2)簡諧振動,可測量簡諧振動的周期等參數(shù),并與理論值比較。(3)勻加速直線運(yùn)動,測量力、質(zhì)量與加速度之間的關(guān)系,驗(yàn)證牛頓第二定律。(4)其它變速直線運(yùn)動。【實(shí)驗(yàn)原理】1、超聲的多普勒效應(yīng)根據(jù)聲波的
3、多普勒效應(yīng)公式,當(dāng)聲源與接收器之間有相對運(yùn)動時,接收器接收到的頻率f為: (1)式中f0為聲源發(fā)射頻率,u為聲速,V1為接收器運(yùn)動速率,1為聲源與接收器連線與接收器運(yùn)動方向之間的夾角,V2為聲源運(yùn)動速率,2為聲源與接收器連線與聲源運(yùn)動方向之間的夾角(如圖1)。若聲源保持不動,運(yùn)動物體上的接收器沿聲源與接收器連線方向(=0)以速度V運(yùn)動,則從(1)式可得接收器接收到的頻率應(yīng)為: (2)當(dāng)接收器向著聲源運(yùn)動時,V取正,反之取負(fù)。若f0保持不變,以光電門測量物體的運(yùn)動速度,并由儀器對接收器接收到的頻率自動計數(shù),根據(jù)(2)式,作f-V關(guān)系圖可直觀驗(yàn)證多普勒效應(yīng),且由實(shí)驗(yàn)點(diǎn)作直線,其斜率應(yīng)為 k=f0/
4、u ,由此可計算出聲速 u=f0/k 。由(2)式可解出: (3)若已知聲速u及聲源頻率f0 ,通過設(shè)置使儀器以某種時間間隔對接收器接收到的頻率f采樣計數(shù),由微處理器按(3)式計算出接收器運(yùn)動速度,由顯示屏顯示V-t關(guān)系圖,或調(diào)閱有關(guān)測量數(shù)據(jù),即可得出物體在運(yùn)動過程中的速度變化情況,進(jìn)而對物體運(yùn)動狀況及規(guī)律進(jìn)行研究。2、超聲的紅外調(diào)制與接收早期產(chǎn)品中,接收器接收的超聲信號由導(dǎo)線接入實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行處理。由于超聲接收器安裝在運(yùn)動體上,導(dǎo)線的存在對運(yùn)動狀態(tài)有一定影響,導(dǎo)線的折斷也給使用帶來麻煩。新儀器對接收到的超聲信號采用了無線的紅外調(diào)制-發(fā)射-接收方式。即用超聲接收器信號對紅外波進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射,固定在
5、運(yùn)動導(dǎo)軌一端的紅外接收端接收紅外信號后,再將超聲信號解調(diào)出來。由于紅外發(fā)射/接收的過程中信號的傳輸是光速,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲速,它引起的多普勒效應(yīng)可忽略不計。采用此技術(shù)將實(shí)驗(yàn)中運(yùn)動部分的導(dǎo)線去掉,使得測量更準(zhǔn)確,操作更方便。信號的調(diào)制-發(fā)射-接收-解調(diào),在信號的無線傳輸過程中是一種常用的技術(shù)?!緦?shí)驗(yàn)儀器】多普勒效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)儀由實(shí)驗(yàn)儀,超聲發(fā)射/接收器,紅外發(fā)射/接收器,導(dǎo)軌,運(yùn)動小車,支架,光電門,電磁鐵,彈簧,滑輪,砝碼及電機(jī)控制器等組成。實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)置微處理器,帶有液晶顯示屏,圖2為實(shí)驗(yàn)儀的面板圖。實(shí)驗(yàn)儀采用菜單式操作,顯示屏顯示菜單及操作提示,由 p q t u 鍵選擇菜單或修改參數(shù),按“確認(rèn)”鍵后
6、儀器執(zhí)行??稍凇安樵儭表撁?,查詢到在實(shí)驗(yàn)時已保存的實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。操作者只須按每個實(shí)驗(yàn)的提示即可完成操作。儀器面板上兩個指示燈狀態(tài)介紹失鎖警告指示燈:亮,表示頻率失鎖。即接收信號較弱(原因:超聲接收器電量不足),此時不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),須對超聲接收器充電,讓該指示燈滅;滅,表示頻率鎖定。即接收信號能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求,可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。充電指示燈:滅,表示正在快速充電;亮(綠色),表示正在涓流充電;亮(黃色),表示已經(jīng)充滿;亮(紅色),表示已經(jīng)充滿或充電針未接觸。電機(jī)控制器功能介紹1、電機(jī)控制器可手動控制小車變換5種速度;2、手動控制小車“啟動”,并自動控制小車倒回;3、5只LED燈即可指示當(dāng)前設(shè)定速度,又可根
7、據(jù)指示燈狀態(tài)反映當(dāng)前電機(jī)控制器與小車之間出現(xiàn)的故障。表1 故障現(xiàn)象、原因及處理方法故障現(xiàn)象故障原因處理方法小車未能啟動小車尾部磁鋼未處于電機(jī)控制器前端磁感應(yīng)范圍內(nèi)將小車移至電機(jī)控制器前端傳送帶未繃緊調(diào)節(jié)電機(jī)控制器的位置使傳送帶繃緊小車倒回后撞擊電機(jī)控制器傳送帶與滑輪之間有滑動同上5只LED燈閃爍電機(jī)控制器運(yùn)轉(zhuǎn)受阻(如:傳送帶安裝過緊、外力阻礙小車運(yùn)動),控制器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)排除外在受阻因素,手動滑動小車到控制器位置,恢復(fù)正常使用【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】一、驗(yàn)證多普勒效應(yīng)并由測量數(shù)據(jù)計算聲速讓小車以不同速度通過光電門,儀器自動記錄小車通過光電門時的平均運(yùn)動速度及與之對應(yīng)的平均接收頻率。由儀器顯示的f-V關(guān)系圖
8、可看出速度與頻率的關(guān)系,若測量點(diǎn)成直線,符合(2)式描述的規(guī)律,即直觀驗(yàn)證了多普勒效應(yīng)。用作圖法或線性回歸法計算f-V直線的斜率k,由k計算聲速u并與聲速的理論值u0比較,計算其百分誤差。1、儀器安裝如圖3所示。所有需固定的附件均安裝在導(dǎo)軌上,將小車置于導(dǎo)軌上,使其能沿導(dǎo)軌自由滑動,此時,水平超聲發(fā)射器、超聲接收器組件(已固定在小車上)、紅外接收器在同一軸線上。將組件電纜接入實(shí)驗(yàn)儀的對應(yīng)接口上。安裝完畢后,電磁鐵組件放在軌道旁邊,通過連接線給小車上的傳感器充電,第一次充電時間約68秒,充滿后(儀器面板充電燈變黃色或紅色)可以持續(xù)使用45分鐘。充電完成后連接線從小車上取下,以免影響小車運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)
9、前須調(diào)好皮帶松緊度,否則實(shí)驗(yàn)將無法進(jìn)行。皮帶的松緊度,直接影響小車在導(dǎo)軌上運(yùn)動的質(zhì)量:皮帶過松,小車前進(jìn)距離很不正常,因?yàn)閹悠У闹鲃幽芘c皮帶之間打滑,小車自動返回后與控制器存在碰撞,有時候會出現(xiàn)較為劇烈的碰撞;當(dāng)皮帶過緊時,小車前進(jìn)速度較慢,也出現(xiàn)小車前進(jìn)距離較近,小車后退時,運(yùn)動吃力,容易使控制器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),出現(xiàn)5個發(fā)光二極管閃爍,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,此時手動滑動小車到控制器位置,恢復(fù)正常使用。小車自動后退完成后,小車車體后端磁鋼距離控制器表面應(yīng)在1-15mm之間。如果不是這個距離,應(yīng)調(diào)節(jié)皮帶松緊度后,再做實(shí)驗(yàn)。注意事項(xiàng):(1)安裝時要盡量保證紅外接收器、小車上的紅外發(fā)射器和超聲接收器、超聲
10、發(fā)射器三者之間在同一軸線上,以保證信號傳輸良好;(2)安裝時不可擠壓連接電纜,以免導(dǎo)線折斷;(3)小車不使用時應(yīng)立放,避免小車滾輪沾上污物,影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。超聲波發(fā)射組件傳感器接收及紅外發(fā)射組件紅外接收組件擋塊滑輪充電孔光電門電機(jī)控制器導(dǎo)軌支架組件導(dǎo)軌圖3 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖2、測量準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀開機(jī)后,首先要求輸入室溫。因?yàn)橛嬎阄矬w運(yùn)動速度時要代入聲速,而聲速是溫度的函數(shù)。利用 t u 將室溫tc值調(diào)到實(shí)際值,按“確認(rèn)”。 然后儀器將進(jìn)行自動檢測調(diào)諧頻率f0,約幾秒鐘后將自動得到調(diào)諧頻率,將此頻率f0記錄下來,按“確認(rèn)”進(jìn)行后面實(shí)驗(yàn)。3、測量步驟(1)在液晶顯示屏上,選中“多普勒效應(yīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)”,并按“
11、確認(rèn)”;(2)利用 t u 鍵修改測試總次數(shù)(選擇范圍510,因?yàn)橛?種可變速度,一般選5次),按 ,選中“開始測試”,但不要按“確認(rèn)”;(3)用電機(jī)控制器上的“變速”按鈕選定一個速度。準(zhǔn)備好后,按“確認(rèn)”,再按電機(jī)控制器上的“啟動”鍵,測試開始進(jìn)行,儀器自動記錄小車通過光電門時的平均運(yùn)動速度及與之對應(yīng)的平均接收頻率;(4)每一次測試完成,都有“存入”或“重測”的提示,可根據(jù)實(shí)際情況選擇,“確認(rèn)”后回到測試狀態(tài),并顯示測試總次數(shù)及已完成的測試次數(shù);(5)按電機(jī)控制器上的“變速”按鈕,重新選擇速度,重復(fù)步驟3、4;(6)完成設(shè)定的測量次數(shù)后,儀器自動存儲數(shù)據(jù),并顯示f-V關(guān)系圖及測量數(shù)據(jù)。注意事
12、項(xiàng):若出現(xiàn)故障,請參見“故障現(xiàn)象、原因及處理方法”予以排除。4、數(shù)據(jù)記錄與處理由f-V關(guān)系圖可看出,若測量點(diǎn)成直線,符合(2)式描述的規(guī)律,即直觀驗(yàn)證了多普勒效應(yīng)。用作圖法或線性回歸法計算f-V關(guān)系直線的斜率k。公式(4)為線性回歸法計算k值的公式,其中測量次數(shù)i5。 或 (4)由k計算聲速u = f0/k,并與聲速的理論值比較,聲速理論值由u0 = 331(1tc/273)1/2 (米/秒)計算,tc表示室溫(單位)。測量數(shù)據(jù)的記錄是儀器自動進(jìn)行的。在測量完成后,只需在出現(xiàn)的顯示界面上,用 q 鍵翻閱數(shù)據(jù)并記入表1中,然后按照上述公式計算出相關(guān)結(jié)果并填入表格。表2 多普勒效應(yīng)的驗(yàn)證與聲速的測
13、量tc = f0 = Hz測量數(shù)據(jù)直線斜率k (1/m)聲速測量值u=f0/k (m/s)聲速理論值u0(m/s)百分誤差(u-u0)/u0次數(shù)i12345Vi(m/s)fi (Hz)二、研究自由落體運(yùn)動,求自由落體加速度紅外接收支架組件導(dǎo)軌電磁閥支架組件自由落體接收組件自由落體接收器保護(hù)盒導(dǎo)軌底座及發(fā)生器組件圖4 自由落體實(shí)驗(yàn)讓帶有超聲接收器的接收組件自由下落,利用多普勒效應(yīng)測量物體運(yùn)動過程中多個時間點(diǎn)的速度,查看V-t關(guān)系曲線,并調(diào)閱有關(guān)測量數(shù)據(jù),即可得出物體在運(yùn)動過程中的速度變化情況,進(jìn)而計算自由落體加速度。1、儀器安裝與測量準(zhǔn)備儀器安裝如圖4所示。為保證超聲發(fā)射器與接收器在一條垂線上,
14、可用細(xì)繩栓住接收器組件,檢查從電磁鐵下垂時是否正對發(fā)射器。若對齊不好,可用底座螺釘加以調(diào)節(jié)。充電時,讓電磁閥吸住自由落體接收器組件,并讓該接收器組件上充電部分和電磁閥上的充電針(九爪測試針)接觸良好。2、測量步驟(1)按,在液晶顯示屏上選中“變速運(yùn)動測量實(shí)驗(yàn)”,并按“確認(rèn)”;(2)利用 u 鍵修改測量點(diǎn)總數(shù),選擇范圍8150;按,選擇采樣步距,按t u ,修改采樣步距,選擇范圍10100ms。按,選中“開始測試”;(3)檢查失鎖警告指示燈“滅”,“頻率鎖定”后,按“確認(rèn)”按鈕,電磁鐵斷電,接收器組件自由下落。測量完成后,顯示屏上顯示V-t圖,用 u 鍵選擇“數(shù)據(jù)”,閱讀并記錄測量結(jié)果。(4)在
15、結(jié)果顯示界面中用 u 鍵選擇“返回”,按“確認(rèn)”后重新回到測量設(shè)置界面??砂匆陨铣绦蜻M(jìn)行新的測量。3、數(shù)據(jù)記錄與處理將數(shù)據(jù)記入表3中,由測量數(shù)據(jù)求得V-t直線的斜率即為重力加速度g。為減小偶然誤差,可作多次測量,將測量的平均值作為測量值,并將測量值與理論值比較,求百分誤差;考慮到斷電瞬間,電磁鐵可能存在剩磁,第一次采樣數(shù)據(jù)的可靠性降低,故從第2各采樣點(diǎn)開始記錄數(shù)據(jù)。采樣序號i23456789g(m/s2)平均值g(m/s2)理論值g0(m/s2)百分誤差(g-g0)/g0ti =0.05(i-1) (s)0.050.100.150.200.250.300.350.40Vi9.8ViViVi表3
16、 自由落體運(yùn)動的測量聲源接收器位置1接收器位置2V圖5 運(yùn)功過程中角度變化示意圖注:表3中ti =0.05(i-1) ,ti為第i次采樣與第1次采樣的時間間隔,0.05表示采樣步距為50ms。如果選擇的采樣步距為20ms,則ti 應(yīng)表示為ti =0.02(i-1)。依次類推,根據(jù)實(shí)際設(shè)置的采樣步距而定采樣時間。注意事項(xiàng):(1)須將“自由落體接收器保護(hù)盒”套于發(fā)射器上,避免發(fā)射器在非正常操作時受到?jīng)_擊而損壞;(2)安裝自由落體接收器組件時,不可擠壓充電針太緊;(3)接收器組件下落時,若其運(yùn)動方向不是嚴(yán)格的在聲源與接收器的連線方向,則(為聲源與接收器連線與接收器運(yùn)動方向之間的夾角,圖5是其示意圖)
17、在運(yùn)動過程中增加,此時公式(2)不再嚴(yán)格成立,由(3)式計算的速度誤差也隨之增加,在數(shù)據(jù)處理時,可根據(jù)情況對最后幾個采樣點(diǎn)進(jìn)行取舍。三、研究簡諧振動當(dāng)質(zhì)量為m的物體受到大小與位移成正比,而方向指向平衡位置的力的作用時,若以物體的運(yùn)動方向?yàn)閤軸,其運(yùn)動方程為: (5)由(5)式描述的運(yùn)動稱為簡諧振動,當(dāng)初始條件為t = 0時,x = A0,V = dx/dt = 0,則方程(5)的解為: x = A0cos0t (6)將(6)式對時間求導(dǎo),可得速度方程: V = 0A0sin0t (7)由(6)、(7)式可見物體作簡諧振動時,位移和速度都隨時間周期變化,式中0 = (k/m)1/2,為振動系統(tǒng)的
18、固有角頻率。測量時儀器的安裝如圖6,若忽略空氣阻力,根據(jù)胡克定律,作用力與位移成正比,懸掛在彈簧上的物體應(yīng)作簡諧振動,而(5)式中的k為彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)。1、儀器安裝與測量準(zhǔn)備垂直諧振彈簧圖6 簡諧振動實(shí)驗(yàn)儀器的安裝如圖6所示。將彈簧懸掛于電磁鐵上方的掛鉤孔中,接收器組件的尾翼懸掛在彈簧上。接收組件懸掛上彈簧之后,測量彈簧長度。加掛質(zhì)量為m的砝碼,測量加掛砝碼后彈簧的伸長量x,記入表4中,然后取下砝碼。由m及x就可計算k。用天平稱量垂直運(yùn)動超聲接收器組件的質(zhì)量M,由k和M就可計算0。2、測量步驟:(1)在液晶顯示屏上,按 選中“變速運(yùn)動測量實(shí)驗(yàn)”,并按“確認(rèn)”;(2)利用 u 鍵修改測量點(diǎn)總數(shù)為
19、150(選擇范圍8150),按, 選擇采樣步距,按t u ,修改為100(選擇范圍50100ms),按,選中“開始測試”;(3)將接收器從平衡位置垂直向下拉約20cm,松手讓接收器自由振蕩,然 后按“確認(rèn)”,接收器組件開始作簡諧振動。實(shí)驗(yàn)儀按設(shè)置的參數(shù)自動采樣,測量完成后,顯示屏上出現(xiàn)速度隨時間變化關(guān)系的曲線;(4)在結(jié)果顯示界面中用 u 鍵選擇“返回”,“確認(rèn)”后重新回到測量設(shè)置界面,可進(jìn)行新的測量。注意事項(xiàng):接收器自由振蕩開始后,再按“確認(rèn)”鍵。3、數(shù)據(jù)記錄與處理查閱數(shù)據(jù),記錄第1次速度達(dá)到最大時的采樣次數(shù)N1max和第11次速度達(dá)到最大(注:速度方向一致)時的采樣次數(shù)N11max,就可計
20、算實(shí)際測量的運(yùn)動周期T及角頻率,并可計算0與的百分誤差。表4 簡諧振動的測量M = kg m = kgx(m)k=mg/x(kg/s2)0=(k/M)1/2(1/s)N1maxN11maxT=0.01(N11 maxN1 max) (s)=2/T(1/s)百分誤差(0)/ 0四、研究勻變速直線運(yùn)動,驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動定律質(zhì)量為M的接收器組件,與質(zhì)量為m的砝碼組件(包括砝碼托及砝碼)懸掛于滑輪的兩端(M>m),系統(tǒng)的受力情況為:接收器組件的重力gM,方向向下。砝碼組件通過細(xì)繩和滑輪施加給接收器組件的力gm,方向向上。摩擦阻力,大小與接收器組件對細(xì)繩的張力成正比,可表示為C(ga)M,a為加速
21、度,C為摩擦系數(shù),摩擦力方向與運(yùn)動方向相反。系統(tǒng)所受合外力為 gMgmC(ga)M。運(yùn)動系統(tǒng)的總質(zhì)量為 MmJ/R2。J為滑輪的轉(zhuǎn)動慣量,R為滑輪繞線槽半徑,J/R2相當(dāng)于將滑輪的轉(zhuǎn)動等效于線性運(yùn)動時的等效質(zhì)量。根據(jù)牛頓第二定律,可列出運(yùn)動方程:gMgmC(ga)M = a (MmJ/R2) (8)實(shí)驗(yàn)時改變砝碼組件的質(zhì)量m,即改變了系統(tǒng)所受的合外力和質(zhì)量。對不同的組合測量其運(yùn)動情況,采樣結(jié)束后會顯示V-t曲線,將顯示的采樣次數(shù)及對應(yīng)速度記入表5中。由記錄的t,V數(shù)據(jù)求得V-t直線的斜率即為此次實(shí)驗(yàn)的加速度a。(8)式可以改寫為:ag(1C)Mm/ (1C)MmJ/R2 (9)將表4得出的加速
22、度a作縱軸,(1C)Mm/ (1C)MmJ/R2作橫軸作圖,若為線性關(guān)系,符合(9)式描述的規(guī)律,即驗(yàn)證了牛頓第二定律,且直線的斜率應(yīng)為重力加速度。 在我們的系統(tǒng)中,摩擦系數(shù)C0.07,滑輪的等效質(zhì)量J/R20.014kg1、儀器安裝與測量準(zhǔn)備(1)儀器安裝如圖7所示,讓電磁閥吸住接收器組件,測量準(zhǔn)備同實(shí)驗(yàn)二。垂直滑輪組件繩砝碼組件圖7 驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)(2)用天平稱量接收器組件的質(zhì)量M,砝碼托及砝碼質(zhì)量,每次取不 同質(zhì)量的砝碼放于砝碼托上,記錄每次實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的m。注意事項(xiàng):安裝滑輪時,滑輪支桿不能遮住紅外接收和自由落體組件之間信號傳輸。其余注意事項(xiàng)同實(shí)驗(yàn)二。2、測量步驟(1)在液晶顯示屏上
23、,用 選中“變速運(yùn)動測量實(shí)驗(yàn)”,并按“確認(rèn)”;(2)利用 u 鍵修改測量點(diǎn)總數(shù),選擇范圍8150,推薦總數(shù)15, 選擇采樣步距,并修改為100 ms(選擇范圍50100ms),選中“開始測試”;(3)按“確認(rèn)”后,電磁鐵斷電,接收器組件拉動砝碼作垂直方向的運(yùn)動。測量完成后,顯示屏上出現(xiàn)測量結(jié)果。(4)在結(jié)果顯示界面用 u 鍵選擇“返回”,“確認(rèn)”后重新回到測量設(shè)置界面。改變砝碼質(zhì)量,按以上程序進(jìn)行新的測量。3、數(shù)據(jù)記錄與處理采樣結(jié)束后顯示V-t直線,用 u 鍵選擇“數(shù)據(jù)”,將顯示的采樣次數(shù)及相應(yīng)速度記入表5中,ti為采樣次數(shù)與采樣步距的乘積。由記錄的t、V數(shù)據(jù)求得V-t直線的斜率,就是此次實(shí)驗(yàn)的加速度a。注意事項(xiàng):(1)當(dāng)砝碼組件質(zhì)量較小時,加速度較大,可能沒幾次采樣后接收器組件已落到底,此時可將后期幾次的速度值舍去。(2)砝碼組件質(zhì)量較小時,加速度較大,由于慣性,砝碼組件將高過并碰撞滑輪,此時,可系繩一端于砝碼組件底部,另一端系于底座調(diào)平螺釘上,繩長略小于滑輪與底座螺釘之間的距離。(3)當(dāng)砝碼組件質(zhì)量較大時,加速度較小,短時間內(nèi)環(huán)境影響較大,導(dǎo)致前期采樣數(shù)據(jù)的可靠
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