1. Запустите новое измерение, нажав на панели инструментов кнопку или выбрав пункт меню Файл/Новое Измерение. Откроется диалоговое окно «Кобра3 Сила/Тесла ». Проверьте правильность установок, сравнив вид окна на экране с Рис. 1-1.
Рис. 1-1 – Внешний вид окна «Кобра3 Сила/Тесла ».
2. В разделе «Дисплей » проверьте установки разделов «Цифр. дисплей 1 », «Аналог. дисплей 1 » и «Диаграмма 1 » и, если необходимо, приведите их к виду, изображённому на Рис.1-2 а, б, в соответственно, и нажмите кнопку «Да ». Эти окна появляются на экране при установке флажков. Если же флажки уже установлены, необходимо их снять и снова установить.
а) | в) |
б) |
Рис. 1-2 – Внешний вид окон установки параметров дисплея.
3. Нажмите кнопку «Параметры », расположенную слева в нижней части окна (Рис.1-1). В открывшемся окне проверьте правильность установки параметров на вкладке «Сила », сравнив их с Рис. 1-3. Если нужно, внесите изменения. Перейдите на вкладку «Калибрование » (см. Рис.1-4). Произведите установку нуля динамометра, нажав кнопку «Калибровать ». Нажмите кнопку «Да » окна «Параметры ».
4. В окне «Кобра3 Сила/Тесла » нажмите кнопку «Далее » (Рис.1-1). Запустится программа измерения силы натяжения нити, вид окна которой приведён на Рис. 1-5. Запустите вращение платформы, нажав среднюю кнопку на электромоторе (поз. 1 на Рис. 2). С помощью регулировки скорости вращения, расположенной на электромоторе, установите скорость вращения около 1 об./с. Дождитесь, пока скорость вращения перестанет изменяться. Как правило, для этого достаточно 20÷30 с. Нажмите кнопку «Начать измерение ».
5. Измеряемые значения в реальном времени отображаются на экране в виде графика зависимости силы натяжения от времени. Характерный вид этой кривой представлен на Рис. 1-6. Время измерения должно быть таким, чтобы измерено было не менее 10 периодов колебаний. В любом случае 20 с будет достаточно. Для завершения измерения нажмите кнопку «Закончить измерение ». Остановите вращение, нажав среднюю кнопку на электромоторе. Регулятор скорости вращения не трогать.
|
6. Перед вычислением периода колебаний кривую рекомендуется предварительно сгладить. Это позволит более надёжно зафиксировать её максимумы и минимумы. Для этого нажмите кнопку «Сгладить » на панели инструментов или выберите пункт меню «Анализ / Сгладить ». Появится диалоговое окно, изображённое на Рис.1-7. Нажмите кнопку «Гладкость ». После этого в окне появится вторая, более гладкая кривая синего цвета. На панели инструментов имеются кнопки , которые могут скрывать или отображать кривые на графике. Нажав кнопку с красным символом «F», скройте исходную красную кривую.
Рис. 1-3 – Внешний вид вкладки «Сила» окна установки параметров измерения силы.
Рис 1-4 – Внешний вид вкладки «Калибрование» окна установки параметров измерения силы.
Рис. 1-5 – Внешний вид окна измерения силы натяжения нити.
Рис. 1-6 – Характерный вид экспериментальной зависимости силы натяжения от времени.
Рис. 1-7 – Внешний вид окна «Сгладить».
7. Для вычисления периода вращения нажмите на панели инструментов кнопку «Обзор ». После этого на графике появится прямоугольник. В правом верхнем углу окна написаны координаты его вершин – точки №№ 1 и 2, – а также его размеры по горизонтали и вертикали . С помощью мыши переместите левую вершину прямоугольника таким образом, чтобы левая его сторона совпала с одним из максимумов (или минимумов) измеренной кривой. Отсчитайте десять периодов и переместите мышью правую вершину таким образом, чтобы правая сторона прямоугольника совпала с соответствующим максимумом. Период определяем по формуле . Измеренное значение должно попадать в диапазон от 0,8 до 1,3 с. Если это не так, измените скорость вращения в нужную сторону и повторите измерение. После того, как желаемое значение будет достигнуто, положение регулировки скорости вращения при дальнейших измерениях Упражнения 1 больше не изменять, а запуск и остановку вращения осуществлять нажатием кнопки на моторе.
|
8. Измеряемое значение центробежной силы равно среднему по времени значению силы натяжения. Для его расчета выделите окно, содержащее измеренную кривую зависимости силы натяжения от времени (см. Рис. 1-6) и нажмите кнопку на панели инструментов или выберите пункт меню «Анализ / Показать среднее значение ». После этого на экран будет выведено информационное сообщение с рассчитанным средним значением силы в Ньютонах.
9. Закройте график без сохранения изменений, в открывшемся окне нажмите кнопку «Да ».
Приложение 2