Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC BÀI I : NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC TRỌNG LỰC A. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1. Dao động tử điều hoà : o Một chất điểm M, khối lượng m, chịu tác dụng của một lực bảo toàn f r và buộc phải di chuyển trên một trục ( , ) x O e r . Nếu M chuyển động xung quanh vị trí cân bằng bền ⇒ Phương trình chuyển động của M có dạng : 2 0 0x x ω + = && với : 0 k m ω = . o Dao tử động điều hoà : Mọi hệ có một bậc tự do, chuyển động theo phương trình 2 0 0x x ω + = && được gọi là các dao động tử điều hoà. o Nghiệm tổng quát của phương trình chuyển động nói trên có dạng : ( ) os( ) m o x t x c t ω ϕ = + o Một dao động tử điều hoà vận động trong một giếng thế năng parabolic 2 1 E ( ) 2 P x kx= dưới tác dụng của một lực phục hồi tỉ lệ với ly độ : f kx= − , bằng cách thực hiện các dao động đẳng thời với chu kì riêng 0 0 2 T π ω = . o Cơ năng của một dao động tử điều hoà là không đổi và tỷ lệ với bình phương của biên độ dao động m x : 2 M K 1 E =E +E 2 P m kx= . 2. Dao động điều hoà tắt dần bởi lực ma sát nhớt : 2.1. Dao động điều hoà tắt dần : o Một chất điểm chịu tác dụng của một lực ma sát nhớt tỷ lệ với vận tốc và buộc phải di chuyển dọc theo trục ( , ) x O e r chung quanh vị trí cân bằng bền tại x = 0. Chất điểm chịu tác dụng của lực : x f kxe= − r r và lực ma sát : v r x f h hxe= − = − r r r & o Phương trình của dao động tử tắt dần do lực ma sát nhớt : 2 0 2 0x x x α ω + + = && & Với : 2 0 k m ω = và 2 h m α = o Ba chế độ chuyển động của dao động tử : + Chế độ không tuần hoàn 0 α ω > : Ma sát lớn. Với điều kiện ban đầu : x(0) = x 0 ; v(0) = v 0 ⇒ Phương trình chuyển động : 0 0 0 (v + x ) ( ) [x ch t+ sh t] t x t e α α ω ω ω − = ⇒ Chất điểm không dao động. + Chế độ tới hạn 0 α ω = : Phương trình chuyển động : 0 0 0 ( ) [x +(v + x )t] t x t e α α − = Thời gian trở về vị trí cân bằng nhanh hơn. 1 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC + Chế độ giả tuần hoàn 0 α ω < : Ma sát không lớn lắm. Phương trình dao động : 0 0 0 v + x ( ) cos( ) sin t t x t e x t α α ω ω ω −   = +     Hệ dao động tắt dần. Chu kỳ dao động : 0 2 0 2 1 T T π ω α ω = =   −  ÷   với : 0 0 2 T π ω = 2.2. Năng lượng của dao động điều hoà tắt dần : o Cơ năng của vật bị giảm, phần bị giảm đó dùng làm công để thắng lực ma sát. o Công suất của lực ma sát bằng đạo hàm theo thời gian của cơ năng: 2 v M dE h dt = − o Giảm lượng loga : 0 T T Q ω δ α = = với Q là hệ số phẩm chất. 3. Áp dụng khảo sát dao dộng của con lắc trọng lực : 3.1. Những dao động nhỏ của con lắc : o Phương trình vi phân bậc 2 của dao động : Các lực tác dụng lên con lắc (chất điểm M) bao gồm : - Trọng lực : P mg= r r - Sức căng dây : T r Hợp lực tác dụng : F P T= + r r r Theo định luật Newton II ta có : F ma= r r ⇔ mg T ma+ = ur ur r Chiếu lên phương tiếp tuyến Mx tại M với quỹ đạo chuyển động, ta có : sinmg ma θ − = ⇒ sinmg ml ml θ ω θ − = = & ( l là chiều dài của con lắc) ⇒ sin 0 g l θ θ + = && Đặt : 2 0 g l ω = o Trường hợp θ có giá trị nhỏ : Ta có : sin θ θ ≈ ⇒ Phương trình vi phân chuyển động trở thành : 2 0 0 θ ω θ + = && (1) Đây là một phương trình vi phân bậc 2 thuần nhất, hệ số hằng, mô tả chuyển động của con lắc. Nghiệm của phương trình này là : 0 0 cos( )t θ θ ω ϕ = + ( 0 θ là góc lệch cực đại của dây treo so với vị trí cân bằng) Dao động tự do nhỏ của con lắc là dao động điều hoà, chu kỳ dao động: 2 0 θ θ 0 M M P mg= r r T r F r O x Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC 0 0 2 2 l T g π π ω = = o Trường hợp bài toán phi tuyến (con lắc dao động với biên độ lớn) : Phương trình chuyển động của con lắc : 2 0 sin 0 θ ω θ + = && Khai triển theo Taylor cho hàm sin θ , ta có : 3 5 2 1 2 1 1 1 1 sin ( 1) ( ) 3! 5! (2 1)! k k k O x k θ θ θ θ θ + + = − + + + − + + Khai triển hữu hạn đến bậc 3, ta có : 3 sin 6 θ θ θ ≈ − Từ đó, phương trình chuyển động viết thành : 3 2 0 0 6 θ θ ω θ   + − =  ÷   && (2) Nếu coi số hạng 3 2 0 6 θ ω như một nhiễu loạn nhỏ, nghiệm phương trình (2) có dạng : [ ] 0 ( ) cos( ) cos(3 3 )t t t θ θ ω ϕ ε ω ϕ = + + + trong đó : ε là biên độ hài bậc 3 ⇒ [ ] 0 ( ) sin( ) 3 sin(3 3 )t t t θ θ ω ω ϕ ε ω ϕ = − + − + & ⇒ [ ] 2 0 ( ) cos( ) 9 cos(3 3 )t t t θ θ ω ω ϕ ε ω ϕ = − + + + && Và : [ ] 3 3 3 2 3 0 0 0 ( ) . cos( ) cos(3 3 ) 6 6 t t t ωθ ω θ ω ϕ ε ω ϕ = + + + [ ] 3 3 3 3 3 0 0 0 0 . cos ( ) . cos3( ) 3cos( ) 6 24 t t t ω ω θ ω ϕ θ ω ϕ ω ϕ ≈ + = + + + Thay vào phương trình (2) suy được: 2 2 2 2 0 0 0 0 0 2 2 2 3 0 0 0 0 0 2 2 2 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 24 9 1 0 8 24 ω ω θ ω θ θ ω ω εθ ω εθ θ θ ω θ εω ω εθ θ  − − =     − + − =      − − + − =   ÷     Hay : 2 2 2 0 0 2 0 1 8 192 θ ω ω θ ε    = −   ÷      =   Như vậy, biên độ hài bậc 3 có giá trị : 2 0 192 θ ε = 3 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC Và chu kỳ dao động : 2 0 0 2 0 0 2 2 1 16 1 8 T T θπ π ω θ ω   = = ≈ +  ÷   − bởi vì : 1/ 2 2 2 0 0 1 1 8 16 θ θ −   − ≈ +  ÷   3.2. Những dao động tổng quát của con lắc : Cơ năng của hệ : M P K E E E= + Động năng : 2 2 2 1 1 v 2 2 K E m ml θ = = & Trường hợp dao động nhỏ : 0 0 cos( )t θ θ ω ϕ = + ⇒ 0 0 0 sin( )t θ ω θ ω ϕ = − + & ⇒ 2 2 2 1 1 v 2 2 K E m ml θ = = & ⇒ 2 2 2 2 2 0 0 0 1 1 v sin ( ) 2 2 K E m m l t ω θ ω ϕ = = + Thế năng : 2 (1 cos ) 2 sin 2 P E mgh mgl mgl θ θ = = − = Vì góc θ nhỏ ⇒ sin 2 2 θ θ ≈ nên : 2 2 2 0 0 1 1 cos ( ) 2 2 P E mgl mgl t θ θ ω ϕ = = + Vậy cơ năng toàn phần của hệ : 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 1 1 sin ( ) cos ( ) 2 2 M E m l t mgl t ω θ ω ϕ θ ω ϕ = + + + Lưu ý rằng : 2 0 g l ω = ⇒ 2 0 1 2 M E mgl const θ = = Kết luận : • Đối với hệ dao động điều hoà nhỏ (và bỏ qua ma sát) thì cơ năng của hệ trong suốt quá trình dao động được bảo toàn, trong đó có sự chuyển hoá lẫn nhau giữa thế năng và động năng. • Nếu góc θ là bé thì thế năng được tính theo công thức gần đúng: 2 1 ( ) 2 P E mgl f θ θ = = • Đồ thị của hàm ( )f θ là đường hyperbole, tạo thành giếng thế năng • Hệ vận động trong giếng thế năng chính là dao tử điều hoà. 3.3. Mặt phẳng pha : 3.3.1. Sự mô tả pha : o Trạng thái của một hệ có một bậc tự do được biểu diễn ở mọi thời điểm bằng một đỉểm P(t) có toạ độ (x,v) trong một mặt phẳng gọi là mặt phẳng pha. o Điểm P(t) được gọi là điểm pha của hệ ở thời điểm t. Khi thời gian trôi qua, điểm pha vạch nên một đường cong, chia độ theo t, gọi là quỹ đạo pha của hệ. o Bất cứ quỹ đạo pha nào cũng bắt đầu ở P(0) mà các toạ độ (x(0),v(0)) là các điều kiện ban đầu của hệ. 4 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC o Sự mô tả pha của hệ là tập hợp các quỹ đạo pha của hệ, thu được bằng cách coi tập hợp các điều kiện ban đầu là có thể thực hiện được. 3.3.2. Tính chất của quỹ đạo pha : a) Các điểm đặc biệt : o Các điểm đặc biệt là các điểm pha của hệ mà tại đó ta có đồng thời các hệ thức : 0 dx dt = và v 0 d dt = o Khi hệ được đặt vào một trong các điểm đặt biệt của nó, thì hệ sẽ trú ngụ ở đó. Các điểm đặc biệt của một hệ là trạng thái cân bằng của hệ. o Các điểm đặc biệt của các hệ có một bậc tự do, nếu chúng tồn tại, đều ở trên trục không gian (O’x) của mặt phẳng pha. b) Chiều đường đi : o Điểm pha của một chất điểm chịu tác dụng của một trường lực hút hướng về điểm A’(x 0 ,0) ở trong mặt phẳng pha sẽ quay theo chiều kim đồng hồ chung quanh điểm A’(x 0 ,0) của mặt phẳng pha. 3.3.3. Hình ảnh pha của một dao động tử điều hoà không tắt dần : o Với các điểm đặc biệt x = 0, v = 0, phương trình quỹ đạo pha của dao tử điều hoà không tắt dần : 2 2 2 2 0 1 m m x v x x ω + = ⇒ Quỹ đạo pha là các êlíp. o Trong mặt phẳng pha 0 v ,x y ω   =     thì cơ năng E M của một dao động tử tỷ lệ với bình phương khoảng cách từ điểm pha P(t) của nó đến điểm gốc O’ của mặt phẳng pha. Các quỹ đạo pha của một dao động tử điều hoà không tắt dần là những vòng tròn đẳng năng. o Khi hệ là bảo toàn thì các quỹ đạo pha là các đường đẳng năng lượng. 3.3.4. Hình ảnh pha của một dao động tử điều hoà không tắt dần : o Tất cả các quỹ đạo pha của một dao tử điều hoà tắt dần ở chế độ giả tuần hoàn đều tiến về cùng một điểm ( )P ∞ , ở tại gốc O’ của mặt phẳng pha, gọi là điểm hút của hệ. 3.3.5. Hình ảnh pha của một con lắc đơn có biên độ lớn : Nếu hệ là bảo toàn (bỏ qua ma sát), phương trình các quỹ đạo pha như sau : 2 2 2( cos ) lg M E y l m θ + − = Với l là chiều dài con lắc, θ là góc lệch so với vị trí cân bằng, m : khối lượng con lắc đơn, E M là cơ năng toàn phần của con lắc đơn. 5 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC B. THÍ NGHIỆM VỀ DAO ĐỘNG CƠ HỌC CỦA CON LẮC TRỌNG LỰC 1. Mục đích thí nghiệm : Khảo sát thực nghiệm hoạt động của con lắc vật lý ở chế độ dao động tự do bằng cách thay đổi các thông số chọn trước. Việc thu thập và xử lý các dữ liệu được thực hiện thông qua một carte giao diện biến đổi A/D và phần mềm SYNCRONIE. 2. Mô tả thiết bị thí nghiệm : o Thiết bị PENDULOR bao gồm một con lắc vật lý gắn với một điện áp kế một vòng với nguồn nuôi (-5/+5V) được sử dụng để đo góc lệch ( )t θ của con lắc. Thiết bị nói trên cho phép thu nhận bằng máy vi tính các số liệu thí nghiệm thông qua carte tiếp nhận số liệu FASTLAB và xử lý số liệu thông qua phần mềm SYNCRONIE. Do vậy trong thí nghiệm này, chúng ta có thể tái hiện góc ( )t θ trên máy vi tính, in các số liệu đó, phân tích phổ và hiển thị các pha dao động. o Momen quán tính của con lắc có thể điều chỉnh được nhờ một ống hình trụ di động dọc theo trục của thanh gắn quả nặng. o Có thể tăng lực ma sát nhớt bằng cách gắn vào con lắc một tờ giấy hay một bản nhựa có diện tích đáng kể. o Có thể điều chỉnh lực ma sát (khô) của trục quay bởi một sợi dây có lực căng nhất định được buộc tiếp xúc một cách trực tiếp vòng qua trục quay của con lắc. 2. Tiến hành thí nghiệm : 2.1. Khảo sát chế độ tuyến tính của dao động với biên độ nhỏ : o Cho con lắc dao động với biên độ nhỏ (không có ma sát : ma sát nhớt cũng như ma sát trên cổ trục). o Tiến hành thu nhận dữ liệu về góc lệch ( )t θ của con lắc so với vị trí cân bằng. o Hiển thị đồ thị ( )t θ , thực hiện đo chu kỳ dao động và phân tích phổ. o Lập trình tính vận tốc góc d dt θ trong trang tính toán của phần mềm SYNCRONIE, vẽ đồ thị pha. 2.2. Khảo sát chế độ tuyến tính của dao động với biên độ lớn : o Cho con lắc dao động với biên lớn (không có ma sát : ma sát nhớt (chất lưu) cũng như ma sát trên cổ trục). o Tiến hành thu nhận dữ liệu về góc lệch ( )t θ của con lắc so với vị trí cân bằng. o Hiển thị đồ thị ( )t θ , thực hiện đo chu kỳ dao động và phân tích phổ. o Lập trình tính vận tốc góc d dt θ trong trang tính toán của phần mềm SYNCRONIE, vẽ đồ thị pha 2.3. Khảo sát chế độ tuyến tính của dao động quay vòng : o Cho con lắc quay vòng (không có ma sát : ma sát nhớt (chất lưu) cũng như ma sát trên cổ trục). o Tiến hành thu nhận dữ liệu về góc lệch ( )t θ của con lắc so với vị trí cân bằng. o Hiển thị đồ thị ( )t θ , thực hiện đo chu kỳ dao động và phân tích phổ. 6 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC o Lập trình tính vận tốc góc d dt θ trong trang tính toán của phần mềm SYNCRONIE, vẽ đồ thị pha. C. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM – BÌNH LUẬN : 1. Chế độ tuyến tính của dao động với biên độ nhỏ : 1.1. Chế độ không ma sát : Kết quả thu được như sau : Đồ thị ( )t θ : Hình 1, Fenetre 1 ; Phổ Fourier của góc lệch θ : Hình 1, Fenetre ; Đồ thị vận tốc góc d dt θ : Hình 1, Fenetre 3 ; Biểu đồ pha : Hình 1, Fenetre d’analyse 1. Bình luận kết quả : + Fênetre n 0 1 cho thấy dao động của con lắc trong trường hợp biên độ nhỏ và không có ma sát là dao động điều hoà tuần hoàn. Điều này phù hợp với lý thuyết : 0 0 cos( )t θ θ ω ϕ = + + Theo lý thuyết, vận tốc góc của con lắc : 0 0 0 ( ) ( ) sin( )t t t ω θ θ ω ω ϕ = = − + & . Fênetre n 0 3 cho thấy vận tốc của con lắc cũng là một hàm điều hoà. + Fênetre n 0 4 cho thấy quỹ đạo pha là các hình êlíp và phù hợp với lý thuyết : 2 2 2 2 2 0 0 0 1 θ θ θ ω θ + = & + Tuy nhiên, đồ thị cũng cho thấy một sự suy giảm khá bé của biên độ của θ và quỹ đạo pha cũng gần đúng là một đường êlíp. Bởi vì điều kiện thí nghiệm không phải lý tưởng, vẫn còn tồn tại các ma sát dù rất bé : Lực cản nhớt từ môi trường không khí, ma sát khô trên các cổ trục Chính vì vậy biên độ dao động của con lắc giảm mặc dù rất chậm. + Chúng ta thấy góc lệch giảm chậm hơn vận tốc góc. Điều này cũng phù hợp với lý thuyết. Thật vậy, gọi 1 2 , θ θ là biên độ của góc lệch của con lắc vào thời điểm t 1 và t 2 (t 1 < t 2 ) ⇒ Độ giảm biên độ của góc lệch : 2 1 θ θ θ ∆ = − ⇒ Độ giảm biên độ vận tốc góc : 2 1 0 2 1 ω ω ω ω θ θ ∆ = − = − với 0 g l ω = . Thế mà l < 1m ⇒ 0 1 ω > ⇒ ω θ ∆ = ∆ ⇒ Biên độ vận tốc góc giảm nhanh hơn biên độ của góc lệch. + Hàm ( )t θ là một hàm tuần hoàn ⇒ có thể phân tích ( )t θ thành chuỗi Fourier : 0 0 ( ) ( cos sin ) exp( ) n n n n n t a n t b n t C in t θ ω ω ω ∞ ∞ = = = + = ∑ ∑ Trên thực tế, hài giảm đáng kể, nên có thể quy ước một mức tới hạn mà dưới mức này không còn các hài nữa ⇒ phổ được gíơi hạn bởi hai vạch phổ max f− và max f . Theo lý thuyết, phổ luôn luôn đối xứng, nhưng trên thực tế có nhiều tác nhân ảnh hưởng đến quá trình dao động nên phổ không hoàn toàn đối xứng. 7 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC Chu kỳ và tần số dao động : 1.2. Chế độ ma sát nhớt (ma sát chất lưu) : Tạo ma sát nhớt (ma sát chất lưu) bằng cách gắn một tấm bìa cứng có diện tích đáng kể vào phía đuôi con lắc. Kết quả thu được như sau : Đồ thị ( )t θ : Hình 2, Fenetre 1 Đồ thị vận tốc góc d dt θ : Hình 2, Fenetre 3 Biểu đồ pha : Hình 2, Fenetre 4 Phổ Fourier : Hình 2, Fenetre d’analyse 1 8 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC Giải thích và bình luận : + Ma sát chất lưu không phải là ma sát lớn lắm nên dao động tắt dần theo chế độ giả tuần hoàn. Phương trình dao động : ( ) cos( ) t t Ce t α θ ω ϕ − = + với 0 2 2 2 ω ω α = − (α : hệ số tắt dần). Vì vậy góc lệch giảm dần theo thời gian t.Biên độ giảm dần theo hai đường bao dạng hàm mũ. + Các đồ thị cho thấy biên độ giảm chậm hơn vận tốc góc. Điều này phù hợp với lý thuyết. + Quỹ đạo pha có dạng hình êlíp phù hợp với lý thuyết. Chu kỳ và tần số dao động : 1.3. Chế độ ma sát cổ trục: 9 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC Tạo ma sát trục bằng cách : dùng hệ thống lò xo được buộc tiếp xúc trực tiếp vòng qua trục quay với độ căng nhất định. Kết quả thu được như sau : Đồ thị ( )t θ : Hình 3, Fenetre 1; Đồ thị vận tốc góc d dt θ : Hình 3, Fenetre 3; Biểu đồ pha : Hình 3, Fenetre 4 Phổ Fourier : Hình 3, Fenetre d’analyse 1 Giải thích và bình luận : + Lý thuyết chứng minh rằng dao động của con lắc thoả mãn biểu thức : 0 0 0 0 ( ) ( ) os ( ) ( )sin t a c t a t a t θ θ ω θ θ ω = − + = − − & + Góc lệch và vận tốc giảm nhanh theo thời gian do ma sát là lớn hơn trong trường hợp ma sát chất lưu. + Biên độ giảm chậm hơn vận tốc góc. Điều này phù hợp với lý thuyết. + Biểu đồ pha kết thức ở điểm có toạ độ 0; 0 θ θ = = & . Chu kỳ và tần số dao động : 10 [...]... tớch : U -1 Nhit dung ng tớch : CV = ữ n v : J.K T V i vi khớ lý tng : CV = iR n v : J.K-1 2 Vi : cV : nhit dung riờng ng tớch CV : nhit dung ng tớch : CV = mcV ; m : khi lng ca cht CVm : nhit dung phõn t ng tớch : CV = à cV = CV à ; : khi lng mol; n : s n mol 2.3.2 Quỏ trỡnh cõn bng ng ỏp : H -1 Nhit dung ng ỏp : CP = ữ n v : J.K T P Vi : H l hm enthalpie: H = U + PV i vi khớ lý tng : CPm... bỡnh lun : + Lý thuyt chng minh rng dao ng con lc tho : (t ) = ( 0 a)cos0t + a & (t ) = (0 a )0 sin 0t + Gúc lch, vn tc gúc gim nhanh theo thi gian do ma sỏt ln + Biu pha thu c phự hp vi lý thuyt, nú kt thỳc im cú : = 0, & 0 = + Vi ma sỏt c trc, ta thy biờn dao ng gim nhanh hn trng hp ma sỏt cht lu Chu k v tn s dao ng : 3 Ch tuyn tớnh ca dao ng quay vũng : 3.1 Ch khụng ma sỏt : Thc hin dao ng... sỏt : Thc hin dao ng quay bng cỏch : a con lc lch khi v trớ cõn bng 1 gúc > , con lc khụng th dao ng m quay vũng Kt qu thu c nh sau : th (t ) : Hỡnh 7, Fenetre 1 th vn tc gúc d : Hỡnh 7, Fenetre 3 dt Biu pha : Hỡnh 7, Fenetre 4 Ph Fourier : Hỡnh 7, Fenetre danalyse 1 Chu k v tn s dao ng : 14 Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I Lờ Hoi Nam 04CLC Gii thớch v bỡnh lun : + Con lc quay vũng di tỏc dng ca cỏc...Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I Lờ Hoi Nam 04CLC 2 Ch tuyn tớnh ca dao ng vi biờn ln : 2.1 Ch khụng ma sỏt : Kt qu thu c nh sau : th (t ) : Hỡnh 4, Fenetre 1 th vn tc gúc d : Hỡnh 4, Fenetre 3 dt Biu pha : Hỡnh 4, Fenetre 4 Ph Fourier : Hỡnh 4, Fenetre danalyse 1 Chu k v tn s dao ng : 11 Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I Lờ Hoi Nam 04CLC Gii thớch v bỡnh lun : + Gii thớch tng t trng hp dao ng ca gúc lch nh,... Chu k v tn s dao ng : 17 Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I Lờ Hoi Nam 04CLC BI 2 : KHO ST DAO NG CA CON LC XON 1 Mc ớch thớ nghim : Kho sỏt thc nghim hot ng ca con lc xon v dựng nú xỏc nh h s xon , mt thụng s c trng cho sc bn ca vt liu Chỳng ta s kho sỏt bng lý thuyt v thc nghim hot ng ca con lc xon ch tnh v ch ng 2 Kho sỏt hot ng ch tnh Thanh xon v trớ nm ngang : 2.1 Mụ t thit b thớ nghim : Thanh ngang... i vi mụi trng ngoi trong quỏ trỡnh ú : U = W+Q i vi mt quỏ trỡnh nguyờn t : dU = W+ Q Trong ú : U l hm trng thỏi; W, Q l hm quỏ trỡnh 2.2.2 Cỏc h qu : 1) H cụ lp : Ni nng ca h cụ lp c bo ton : U = const 2) H lm vic theo chu trỡnh : H nhn vo bao nhiờu nhit thỡ s sinh ra by nhiờu cụng v ngc li : hoàn toàn W ơ Q 2.2.3 í ngha ca nguyờn lý th nht : Nguyờn lý th nht l nh lut bo ton v bin i nng... nht nh Kt qu thu c nh sau : th (t ) : Hỡnh 5, Fenetre 1 ; th vn tc gúc d : Hỡnh 5, Fenetre 3 dt Biu pha : Hỡnh 5, Fenetre 4 ; Ph Fourier : Hỡnh 5, Fenetre danalyse 1 Chu k v tn s dao ng : 12 Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I Lờ Hoi Nam 04CLC Gii thớch v bỡnh lun : + Ma sỏt cht lu l ma sỏt khụng ln lm nờn dao ng ca h l dao ng tt dn theo ch gi tun hon + Phng trỡnh dao ng : (t ) = Ce t cos(t + ) vi 2 =... cú din tớch ỏng k vo con lc Kt qu thu c nh sau : th (t ) : Hỡnh 8, Fenetre 1 th vn tc gúc d : Hỡnh 8, Fenetre 3 dt Biu pha : Hỡnh 8, Fenetre 4 Ph Fourier : Hỡnh 8, Fenetre danalyse 1 Gii thớch v bỡnh lun : 15 Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I Lờ Hoi Nam 04CLC Con lc quay vũng di tỏc dng ca cỏc lc cn (nh,) sau mt thi gian c nng con lc gim dn, kộo theo biờn gúc gim dn, chuyn dn qua dao ng vi gúc lch ln... +Tng t lý lun phn khụng cú ma sỏt gúc lch nh, gim ca vn tc nhanh hn gim ca gúc lch + Biu pha thu c l nhng ng cong ỳng nh lý thuyt 2.3 Ch ma sỏt trc: To ma sỏt trc bng cỏch ging nh khi kho sỏt dao ng vi biờn bộ Kt qu thu c nh sau : th (t ) : Hỡnh 6, Fenetre 1 th vn tc gúc d : Hỡnh 6, Fenetre 3 dt Biu pha : Hỡnh 6, Fenetre 4 Ph Fourier : Hỡnh 6, Fenetre danalyse 1 13 Bỏo cỏo thớ nghim Vt lý I... ữ n v : J.K T P Vi : H l hm enthalpie: H = U + PV i vi khớ lý tng : CPm = (i + 2) R 2 Vi : cP : nhit dung riờng ng ỏp CV : nhit dung ng ỏp : CP = mcP ; m : khi lng ca cht CPm : nhit dung phõn t ng ỏp : CP = à cP = CP n à : khi lng mol; n : s mol 2.4 Cỏc phng phỏp o nhit dung riờng : 2.4.1 Phng phỏp pha trn : Nhit lng k cha mt khi lng nc m1, cú nhit dung riờng c1, cú nhit T1 Cho vo nhit lng k vt . Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC BÀI I : NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC TRỌNG LỰC A. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1. Dao động tử điều hoà : o Một chất. chuyển động không tốt nên vận tốc con lắc thay đổi bất thường. Chu kỳ và tần số dao động : 17 Báo cáo thí nghiệm Vật lý I Lê Hoài Nam 04CLC BÀI 2 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC XOẮN 1. Mục đích thí. HỌC CỦA CON LẮC TRỌNG LỰC 1. Mục đích thí nghiệm : Khảo sát thực nghiệm hoạt động của con lắc vật lý ở chế độ dao động tự do bằng cách thay đổi các thông số chọn trước. Việc thu thập và xử lý