通过傅里叶变换得到弹簧振子的频率
更新日期:2021-09-27     浏览次数:111
核心提示:2.2 实验步骤(1)实验按照图2连接实验装置,选取适当劲度系数的弹簧,将弹簧固定在支架上。将智能手机固定在弹簧下端,用长10cm的细线将手机与金属球

2.2 实验步骤

(1)实验按照图2连接实验装置,选取适当劲度系数的弹簧,将弹簧固定在支架上。将智能手机固定在弹簧下端,用长10cm的细线将手机与金属球相连,此时金属球视为弹簧振子。实验中,选取不同质量和半径的金属球,分别观察它们的加速度变化曲线。

(2)打开智能手机中的加速度传感器,测量弹簧振子在空气中和液体中的加速度变化曲线。

(3)测试无阻尼时的振动曲线。让弹簧振子在空气中振动,通过加速度传感器测量弹簧振子做无阻尼振动时的加速度曲线,通过傅里叶变换得到弹簧振子的频率,通过公式,计算得到固有角频率,并记录实验数据。

(4)测试有阻尼时的振动曲线。在室温(21oC)时,将硅油装入大口径烧杯中,将烧杯放置在实验平台上,调节烧杯的位置,保证弹簧振子沿着中心轴线运动。调节烧杯的高度,使弹簧振子在溶液中的适当位置。让弹簧振子在液体中振动,打开加速度传感器测量弹簧振子进行阻尼振动时的加速度,通过傅里叶变换得到弹簧振子的频率,通过公式计算得到角频率,并记录实验数据。