簡諧運(yùn)動(dòng)周期的測定

【目的和要求】

　　了解氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和性能，學(xué)習(xí)它們的使用方法，并能用它們進(jìn)行一些簡單的實(shí)驗(yàn)。

【儀器和器材】

　　氣墊導(dǎo)軌及與其配套的氣源和數(shù)字計(jì)時(shí)器。

　　實(shí)驗(yàn)時(shí)在導(dǎo)軌兩端蓋上安裝彈簧掛鉤，并在滑行器的兩端也安裝彈簧掛鉤，在滑行器中間位置安裝擋光條，將兩個(gè)彈簧如圖2．12－10掛在滑行器和兩端蓋之間。通氣后滑行器將在彈簧的作用下做簡諧運(yùn)動(dòng)。注意彈簧的長度和安裝高度要合適，不要使它們收縮下垂時(shí)接觸氣軌表面。

　　使用J0201一MUJ型電腦計(jì)時(shí)器，選擇“周期”計(jì)時(shí)方式，把一個(gè)光電門安裝在氣軌中部并和計(jì)時(shí)器連接好。打開氣源，把滑行器向某端蓋拉到最大位移處放手、滑行器開始做簡諧運(yùn)動(dòng)。待運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)后，按一下“選擇/復(fù)位”鍵。計(jì)時(shí)器就自動(dòng)計(jì)下十個(gè)周期的累加和。除以10就可得到一個(gè)周期（平均值）的時(shí)間。

　　如果使用J0201－1型數(shù)字計(jì)時(shí)器，將計(jì)時(shí)方式置于“計(jì)時(shí)Ⅱ”，將一個(gè)光電門和計(jì)時(shí)器連接好（另一個(gè)光電門也應(yīng)連好但放在一邊不用）。給氣軌通氣，使滑行器停在平衡位置不動(dòng)。調(diào)整光電門位置、使滑行器上的擋光條能遮住光。向端蓋方向拉滑行器到最大位移處放手讓滑行器開始做簡諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑行器通過平衡位置時(shí)，擋光條第一次遮光，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)滑行器移動(dòng)到另一端最大位移處如向反方向運(yùn)動(dòng)，返回平衡位置時(shí)，擋光條第二次遮光，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。這時(shí)應(yīng)及時(shí)使滑行器停止運(yùn)動(dòng)，不讓擋光條第三次遮光。計(jì)時(shí)器的示數(shù)為簡諧運(yùn)動(dòng)的半周期。用J0201－1型數(shù)字計(jì)時(shí)器做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，擋光條的寬度應(yīng)盡可能小，小到能有效遮光即可，否則誤差較大。