5coach05

C O A C H 05
Wahadło matematyczne.
Program: Coach 5
Projekt: Wahadło
Ćwiczenia: Wahadło 1a, Wahadło 1b, Wahadło 2.
Cel ćwiczenia:
I.
Właściwości wahadła dla małych kątów wychyleń.
II.
ZaleŜność okresu drgań od amplitudy wychylenia.
Układ pomiarowy:
Do badania modelu wahadła matematycznego wykorzystana została bramka świetlna. Na
wejście 3 konsoli pomiarowej (Coach Lab II) podłączono czujnik światła (014&bt CMA),
a na wyjście A Ŝaróweczkę (lamp. 0..3 V).
Bramka świetlna daje informacje o przechodzeniu wahadła przez połoŜenie równowagi.
Istnieje moŜliwość zmiany długości i masy wahadła.
Wahadło 1.
Pomiar natęŜenia światła docierającego do czujnika bramki świetlnej w funkcji czasu.
a) Ćwiczenie Wahadło 1a (open activity Wahadło 1a)
Ręczne włączanie zasilania światła, automatyczne rozpoczynanie rejestracji, gdy
natęŜenie światła wzrośnie powyŜej 170 lx (Measurement settings).
-
włączyć przyciskiem na ekranie ( Konsola, A) zasilanie światła
powiększyć wykres na cały ekran
włączyć pomiar (zielony przycisk start)
b) ćwiczenie Wahadło 1b
Program automatycznie włącza zasilanie światła ale moment rozpoczęcia rejestracji
wykresu jest przypadkowy.
Opcja skanowanie wykresu (Scan - narzędzia) umoŜliwia wyznaczenie okresu drgań wahadła.
Wahadło 2
Dla tego ćwiczenia został przygotowany program "mierzący" okres drgań wahadła i podający
wyznaczone wartości na wykresie i w tabeli. Coach został ustawiony (Options/Activity
options) jako Type of activity Control, With a program.
Program:
Sound(440;0.1)
Set(1)
Wait(0.5)
Repeat
Until Level(3) < 20
Stopwatch(On)
Repeat
Repeat
Until Level(3) > 20
Repeat
Until Level(3) < 20
włączanie światła
przejście przez bramkę
rozpoczęcie pomiaru czasu
wyjście poza bramkę
przejście przez bramkę (połowa okresu)
Repeat
Until Level(3) > 20
Repeat
Until Level(3) < 20
T:=Interval
Stopwatch(On)
SaveData
Until RunningTime > 200
Stop
wyjście poza bramkę
przejście przez bramkę (pełny okres)
zapamiętanie czasu jako T
rozpoczęcie pomiaru czasu od nowa
zapisanie wyników
ograniczenie działania programu do 200 s
Przykład wyników:
time
[s]
T
[s]
2.24
3.62
4.98
6.33
7.69
9.03
10.37
11.71
13.03
1.378
1.380
1.364
1.351
1.357
1.344
1.338
1.335
1.327
Prezentowane wyniki zostały uzyskane dla duŜych kątów. Wraz z upływem czasu okres drgań
maleje. Jest to związane ze zmniejszaniem się kąta wychyleń wahadła.