Buxoro oziq-ovqat va yengil sanoat texnologiyasi instituti m. T. Toshev, M. A. Vahabova, H. B. Do
O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH
Download 1.51 Mb. Pdf ko'rish
|
elektr magnetism tebranish va tolqinlar bolimi
- Bu sahifa navigatsiya:
- 2.5. TO`LQINLARNING ASOSIY XOSSALARINI O`RGANISH Ishning maqsadi
- O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH 1-topshiriq.
- 2.6. TO`LQIN DIFRAKSIYASINI O`RGANISH Ishning maqsadi
- Kerakli jihozlar
- 2.7. TOVUSH TO`LQINLARNI O`RGANISH Ishning maqsadi
- FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
- FIZIK KATTALIKLAR JADVALI 1. Moddalarning dielektrik sindiruvchanligi.
O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH 1-topshiriq. Prujinali mayatnik xususiy tebranish davrining prujina bikrligiga va yukning massasiga bog`liqligini o`rganish. 1. Berilgan prujinalarga og`irligi ma’lum bo`lgan turli yuklarni osib, ularning cho`zilishi Δh ni bilgan (2-rasm) holda prujinalarning bikrligi k-ni toping:
(4)
Har bir prujinaga bir necha yuklarni osib, chetlashishlarini baholang. 2. Har bir prujinaga turlicha massali yuklarni osib, hosil bo`lgan mayatniklarning tebranish davrlarini aniqlang. Buning uchun n marta (n ) to`la tebranish uchun ketgan t vaqtni sekundomer bilan o`lchab T 0 +t+n davrni hisoblang.
2-rasm 3. Olingan natijalardan foydalanib, 2
ning massa m ga bog`lanish grafigini chizing. 4. Tebranish davri T ni bilgan holda T m k 4 0 formula yordamida har bir prujinaning bikrlik koeffisientini nazariy hisoblang. Olingan natijalarni k ning (4) ifoda orqali tajribadan topilgan qiymatlari bilan muayyan R yuk uchun solishtiring. 2-topshiriq. Prujinali mayatnik uchun so`nishning logarifmik dekrementini aniqlash. 1. Prujinaga osilgan yukni idishdagi suvga botirib hosil bo’lgan mayatnikning tebranish davrini 1-topshiriq, 2-bandda ko`rsatilgan usul bilan aniqlang. 2. Mayatnikni muvozanat holatdan chiqargan holda boshlang`ich vaziyatini (x 0 )
aniqlang 68
2 ) ( 0 х t x
3. 693
, 0 2 ln t T t T
formuladan foydalanib so`nishning logarifmik dekrementini toping.
1. So`nuvchi tebranishlarning differensial tenglamasini yozib, tushuntiring. 2. Bu tenglamaning echimini tahlil qiling. 3. So`nuvchi tebranishlar nima va ular nega so`nadi? 4. So`nuvchi tebranishlar amplitudasi qanday qonun bo`yicha kamayadi? 5. So`nish koeffisienti, so`nish dekrementi va so`nishning logarifmik degrementi nima? 6. Bu kattaliklarning fizik ma’nosini tushintiring.
2.5. TO`LQINLARNING ASOSIY XOSSALARINI O`RGANISH Ishning maqsadi: turlicha fizikaviy tabiatli to`lqinlarning tar-qalishida kuzatiladigan asosiy hodisalardan biri to`lqin interferensiyasini suv sirtida kuzatish. Kerakli jihozlar: FPV-02 PS o`lchov qurilmasi, tovush generatori, shaffof varaq, qalam. NAZARIY TUSHUNCHA Mehanikada suyuqliq sirtida vujudga keladigan sirt taranglik kuchlari tufayli hosil bo`ladigan kichik uzunlikli to`lhinlarni o`rganish maqsadga muvofiqdir. Gidrodinamik nazariyaga asosan suyuqlik sirtida hosil bo`ladigan to`lqinlarning fazoviy tezligi quyidagi ifodabilan aniqlanadi: 0 2 2
(1) bunda, g-erkin tushish tezlanishi, -sirt taranglik koeffisienti, r - suyuqlikning zichligi va λ -to`lqin uzunligi. (1) ifodada ildiz ostidagi birinchi had fazoviy tezlikka gravitasion (λ > > λ 0 )
va ikkinchi had sirt taranglik (λ < < λ 0 ) kuchlarning qo`shgan hissasi bo`lib hisoblanadi. (1) ifodadan ko`rinadiki, har ikki holda ham to`lqiniing tapqalish tezligi to`lqin uzunligiga bog`liq bo`lib, bu bog`lanish suv sirtida 1-rasmdagidek bo`ladi. Turli tabiatli to`lqin jarayonlarining vujudga kelishi interferensiya hodisasi muhim
rol o`ynaydi. Mazkur ishda suv cirtida hosil bo`ladigan interferensiya. Ikkita bir xil chastotali va amplitudali kogerent O 1 va
O 2 manbalardan tarqalayotgan to`lqi nlarning fazoviy tezlanish.
69
1-rasm
Bu manbalardan mos ravishda va masofalarda turgan nuqtadagi garmonik tebranishlarning amplitudasi yo`l farqiga (x 1 -x2) bog`liqir, yo`l farqi yarim to`lqin uzunlikka juft karrali bo`lgan nuqtalarda tebranishlar amplitudasi maksimal bo`ladi, ya’ni
2 2 2 1
z z
(2) (n=1, 2, 3 ...) Yo`l farqi yarim to`lqin uzunlikka tok karrali bo`lgan nuqtalarda esa amplitudasi eng kichik qiymatga ega bo`ladi: 2 )
2 ( 2 1 n x x
(3) (p=1, 2, 3 …) To`lqinlar hosil qilinadigan vannadagi suv sirtida bayon etilgan nuqtalar ikkita giperbolalar to`plamini tashkil etadi. Bunda tebranish amplitudasi maksimal bo`ladigan nuqtalarning o`rnidan iborat bo`lgan ikki giperbolaning orasiga boshqa to`plamga tegishli, barcha nuqtalarida amplituda nol bo`lgan giperbola yetadi (2- rasm).
Qurilmada hosil qilinadigan interferension manzaradan foydalanib to`lqin uzunligini aniqlash mumkin.
To`lqin vannasi 3-rasmda tasvirlangan. 1-vanna shaffof buyumdan yasalgan bo`lib, u 10 mm qalinlikdagi suv qatlami bilan to`ldiriladi. To`lqinlar suv betiga tegib turuvchi, sinusoidal qonun bo`yicha pastga va tepaga tomon tebranuvchi tayoqchalar yordamida hosil qilishadi. Vannadan suvning sirti (1) diaproуеktor vositasida (2) ekranga akslantiradi. Diaproektor (3) sroboskopik yoruglik manbai, (- 1) kondensor va (5) obekt- ivdan iborat. Stroboskopik yortish tebranishlarning ma’lum bir fazasini muhrlash imkonini beradi. Strobotaxometr lampasining chaqnash chastotasi keng diapazonda o`zgartirilishi mumkin. Tebranishning elektromagnit tebratgichda hosil qilinib, chastotasi (7) tovush generatori yordamida. 70
3-rasm
O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH 1-topshiriq. To`lqin uzunligini aniqlash. 1. Tebratgichga uchli tayoqcha o`rnatib, ma’lum bir chastota uchun strobotaxometrni sozlash bilan ekranda to`lqinlarning muhrlangan qolishiga erishing. 2. Ekran ustiga shaffof varaq qo`yib, to`lqinli manzarani chizib oling. 3. Chizg`ich yordamida bir-biridan to`lqin uzunlikka teng (p=8-12) masofada turgan ikki to`lqin tasviri orasidagi masofani o`lchab, to`lqin uzunligini toping:
nk l
(5)
(k=3) diaproektorning kattalashtirishi. 4. Tebranishning boshqa bir necha chastotasi uchun ham o`lchashlarni o`tkazing. 5. Bunday o`lchashlarni tebratgichga uchi yassilangan tayoqcha o`rnatib ham bajaring.
71
1. 1-topshiriqda topilgan to`lqin uzunliklarning bir necha qiymati uchun (2) formuladan foydalanib to`lqinlarning fazoviy tarqalish tezligini toping. 2. Bunday tezlikni o`sha to`lqin uzunliklari uchun nazariy (1) formuladan foydalanib hisoblang. Kerakli kattaliklarni o`qituvchidan so`rab oling. 3. Bitta koordinatalar sistemasida nazariy va eksperemental topilgan qiymatlardan foydalanish l bilan orasidagi bog`lanish grafiklarini chizing’i va ularni taqqoslang. 3-topshiriq. Ikki kogerent manbadan hosil bo`ladigan interfersiensiyani o`rganish. 1. Tebratgichga qo`sh tayoqchalarni o`rnatib, 1-topshiriqda tanlangan chastota uchun ekranda interferension manzara hosil qiling. 2. Bunday manzarani varaqga chizib oling. 3. Chizilgan manzaradagi tebranishlarning kuchaygan yoki susaygan ixtiyoriy ikki nuqtasi orasidagi masofa (3) yoki (4) ifodalar orqali topilgan qiymatlarga qanchalik mos kelishini baholang. 4. Bunday solishtirishni boshqa chastotalar uchun ham bajaring.
1. To`lqin nima? 2. To`lqiniing asosiy xarakteristikalarini ta’riflang. 3. Ular orasida qanday bog`lanishlar mavjud'." 4. Fazoviy tezlik nima? 5. Qanday sharoitda interferensiya kuzatiladi? 6. Interferensiyada tebranishlarning kuchayish va susayish shartlarini ayting.
2.6. TO`LQIN DIFRAKSIYASINI O`RGANISH Ishning maqsadi: turli fizikaviy tabiatga ega bo`lgan to`lqinlarning tarqalishida kuzatiladigan asosiy hodisalardan biri difraksiyani suv sirtidagi to`lqinlarda o`rganish.
qog`oz (kalka). NAZARIY TUSHUNCHA Mazkur ishda to`lqin difraksiyasi, ya’ni to`lqinning to`g`ri chiziq bo`ylab tarqalishdan chetlashishi quyidagi ikki hol uchun o`rganiladi: 1.O`lchami to`lqin uzunlik
ga yaqin bo`lgan,(ya’ni, a= ) tirqishda hosil bo`ladigan difraksiyani o`rganish.Tirqishdan o`tgan to`lqinlar tirqish orasida shunday tarqaladiki,bunda tirqishning o`zini tebranishlar manbai deb qarash mumkin (1-rasm).
1-rasm
72
2. Bir-biridan bir xil b uzoqlikda joylashgan, bir xil a kenglikdagi tirqishlar to`plamidan iborat panjarada hosil bo`ladigan difraksiyani o`rganish (2-rasm).
2-rasm
Bunda har bir tirqishni alohida kogerent tebranishlar manbai, panjara ortidagi to`lqinni esa barcha manbalardan kelayotgani to`lqinlarning interferensiyasi deb qarash mumkin. Natijada ma’lum bir burchak ostidagi yo`nalishlarda esa tebranishlarning kuchayishi, ularning oralig’idagi yo`nalishlar esa tebranishlarning tebranishlarning susayishi kuzatiladi. Tebranishlarda esa tebranishlarning susayishi kuzatiladi. Tebranishlarning maksimum sharti
(1) (n=1, 2, 3 ...) tenglik orqali aniqlanadi, bunda
- to`lqin uzunligi, d -panjara doimiysi, k=3 diaproektorning kattalashtirishi, l - ikki to`lqin do`ngliklari (yoki chuqurliklari) orasidagi masofa.
To`lqin vannasining tuzilishi 3-rasmda ko`rsatilgan. U shaffof moddadan tayyorlangan bo`lib, 10 mm chuqurlikdagi suv qatlami bilan to`ldiriladi. Suvga tegib turuvchn tayoqchalar tik yo`nalishida sinusoidaga yaqin qonun bo`yicha tebranib, suv sirtida to`lqinlarni hosil qiladi. Hosil bo`lgan manzara diaproektor yordamida 2 ekranga akslantiriladi. Diaproektor stroboskopik yorug`lik manbai (3) kondensor (4) va ob’ektivdan (5) iborat. Stroboskopik yoritish ayni bir fazali tebranishlarni qayd qilish, ya’ni kuzatuvchi uchun "chopayotgan" to`lqinalarni go`yoki "to`xtatish" uchun xizmat qiladi. Strobotaxometr lampasining yarqillab chaqnashlari keng interval oralig`ida sozlanishi mumkin. Suvga tegib turuvchi tayoqchalar elektromagnit tebratgich (6) yordamida tebrantirilib, uning chastotasi tovush generatori (7) yordimida o`zgartirilishi mumkin.
1-topshiriq. Qo`shaloq tirqishdagi difraksiya hodisasidan foydalanib to`lqin uzunligini aniqlash. 1. Tebratgichga uchli tayoqchalarni o`rnating. 2. "Stroboskop-vibrator" va "Vibrator" tugmalarini bosib, to`lqinlarning asta- sekin harakatlanishiga e’tibor bering. 3. Strobotaxometr dastasini asta-sekin burab, to`lqinlarni "to`xtating". 4. Ekranga shaffof qog`oz qo`yib, to`lqinlarning tirqishdan o`tishida hosil bo`lgan manzarani chizib oling (a=3 mm).
73
5. Berilgan chastota uchun chizilgan to`lqin manzarasi yordamida ixtiyoriy(p=1, 2, 3,..) difraksiya burchagini aniqlang. 6. Minimum (a sin
) yoki maksimum ( 2 ) 1 2 ( sin n a ) shartlardan foydalanib to`lqinning uzunligini toping. 7. Chastotani o`zgartirib, yuqorida bayon etilgan ko`rsatmalar bilan to`lqinning uzunligini bir necha marta toping.
1. Tebratgichga uchli tayoqcha o`rnatib, hosil bo`ladigan to`lqinlar yo`liga difraksion panjara (d=10 mm) joylashtiring va panjara ortida hosil bo`lgan manzarani chizib oling. 2. Tebranishlar amplitudasining maksimumi kuzatiladigan muayyan yo`nalishlar uchun burchakni qiymatini topib, uni (1) ifoda orqali nazariy hisoblangani bilan taqqoslang. 3. Tebranish chastotasini o`zgartirib, to`lqin uzunligi va burchakning boshqa qiymatlari uchun o`lchashlarni takrorlang.
1. Difraksiya hodisasi nima? 2. Qanday to`lqinlar kogerent deyiladi? 3. Suv sirtidan to`lqin qanday to`lqin? 4. Qachon difraksion maksimum yoki minimum kuzatiladi? 5. Difraksion panjara nima?
2.7. TOVUSH TO`LQINLARNI O`RGANISH Ishning maqsadi: tovush to`lqinlarining tarqalish tezligini aniqlash. Kerakli jihozlar: tovush to`lqinlarini o`rganish uchun mo`ljallangan FPV-03 MS qurilmasi, sterjenlar (po`lat, alyuminiy va lotundan), ostsilograf. NAZARIY TUSHUNCHA Chastotasi 16-20 000 Gts oralig`iga bo`lib, elastik muhitda tarqaluvchi to`lqinlar tovush to`lqinlari deyiladi. Tovush to`lqinlari suyuqlik va gazlarda faqat bo`ylama to`lqinlardan iborat bo`ladi. Siljish va siqilishga nisbatan qattiq jismlar elastik bo`lganligi sababli, ularda to`lqinlar ko`ndalang yoki bo`ylama bo`lishi mumkin.
Havoda tovush to`lqinlarining tezligini aniqlash tarqatuvchi va qabul qiluvchi orasida tarqalayotgan tovushning to`lqin uzunligini fazaviy o`lchashga asoslangan, Tovushning havodagi tezligi = f = Lf
(1) bunda
-tovush to`lqinning uzunligi, f-chastotasi, L esa
-tebranish fazasiga mos keluvchi mikrafon va repraduktor orasidagi masofa. Tovushning qattiq moddalarda tarqalish tezligini aniqlash rezonans metodiga asoslangan, Bir uchiga mahkamlangan elektromagnit yordamida sterjeniing uzunligi bo`ylab
74
turg`un to`lqinlar hosil qilinadn. Serjeniing ikkinchi uchiga o`rnatilgan qabul qilgichda tebranishlar qayd etilib, undan ostsillorafiing kirishiga beriladi. Sterjsniiig xususiy tebranish chastotasi tebranishlarni uyg`otuvchi chastota bilan mos tuishganda yuz beradigan rezonans hodisasi ostsillograf ekranida kuzatiladi. Birinchi rezonans chastotasida sterjeniing uzunligiga turg`un to`lqiniing to`rtdan bir qismgacha jonlashishini ko`rish mumkin. Sgsrjsniing uzunligini bidgan holda tovush to`lqinining uzunlngini aniqlab, quyidagi ifoda yordamida uning tezligini topish mumkin: v = 2lv
(2) bunda, l -sterjeniing uzunligi, v -tebranish chastotasi
Qurilma tovushning havodagi va qattiq jismlardagi tarqalish tezligini aniqlash uchun mo`ljallangan bo`lib, "Havo" va "metall" ish holatlariga maxsus ulagich orqali o`tkaziladi (1-rasm). Qurilmada mikrafon (1) va repraduktor (2) orasidagi masofa maxsus moslama yordamida o`zgartirilishi mumkin. Bu masofa qurilmadagi shkala (3) orqali o`lchanadi. Qurilmadagi elektron blok (4) yordamida tebranishlarning kerakli chastotasi olinishi mumkin, Tebranishlarni kuzatish uchun qurilmada ostsillograf (5) o`rnatilgan.
1-rasm O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH 1-topshiriq. Tovushning havodagi tezligini aniqlash. 1. Elektron blokni tarmoqqa ulab, uni ishga tushiring. Qurilma ishga tayyor bo`lishi uchun 3-4 minut kuting. 2. Ish holatini o`zgartiruvchi ulangichni "havo" holatiga qo`ying. 3. Chastotasini o`zgartiruvchi dastani "0,5-1,5" holatiga qo`ying. 4. "qo`pol" vz "nozik" sozlovchi buragichlar yordamida chiqish signal uchun 1 kGts chastotani tanlang. 5. Ostsillografni yoyish holatiga keltirib, elektron blokdagi "chiqish" burachagi yordamida ostsillograf ekranidagi sinusoidal amplitudalarning tenglashuviga erishing. 75
6. Ostsillografning ish tartibini "Fazaviy tekislik" holatiga o`zgartiring, bunda ekranda ellnps markazini ekran markaziga ko`chiring. 7. Buragichni asta-sekin aylantirib, ekranda
tebranish fazalariga mos keluvchi Lissaju shakllarini hosil qilgandan so`ng, mikrafon va reproduktor orasidagi masofani o`lchab oling. 8. Olingan natijalarga asoslanib, (1) formula yordamida tovushning havodagi tezligini aniqlang, 9. 9. Tovushning havodagi qabul qilingan tezligi 340 m/s ekanligini nazarda tutib, o`lchashlardan nisbiy xatolikni toping. 2-topshiriq. Metall sterjendagi tovushning tarqalish tezligni aniqlash. 1. Qurilmani ulagich yordamida "metal" ish holatiga o`tkazib, chastotani "1,5- 9,5" diapazonga o`tkazing. 2. "Qo`pol" va "nozik" sozlovchi buragichlar yordamida shu’lalanuvchi ekranda 3 kGts chastotani tanlang. 3. Osillografni yoyish holatiga o`tkazib, "chiqish" buragichlari yordamida ekrandagi tebranish ampitudasini ekran yarmiga teng keladigan qilib kuchaytiring. 4. Tovush generatorining chastotasini asta-sekin oshirib, ekrandagi signal amplitudasining keskin ortishiga erishing. Ayni shu paytda chastotani yozib oling. 5. Tovushning metall sterjendagi tarqalish tezligini (2) formula yordamida hisoblang. 6. Metallarda qabul qilingan tovushning tarqalish tezligini (alyuminiyda -5080 m/s, latunda 3490 m/s) hisobga olgan holda o`lchash xatoliklarini toping.
1. To`lqin tenglamasini yozing. 2. Tovush to`lqini nima? 3. To`lqinlar muhitda qanday qilib tarqaladi? 4. Ko`ndalang va bo`ylama to`lqinlarni tushuntiring? 5. Tovushning muhitdagi tarqalish tezligi nimalarga bog`liq? 6. Laboratoriya ishini bajarib, qanday xulosalarga keldingiz?
76
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Ahmadjonov O.I. Fiznka kursi. T., O`qituvchi 1981, 1984,1985. 2. Savelev I.V. Umumiy fizika kursi. T., O`qituvchi 1973,1975. 3. Трофимов Т.И: Курс физики. M., Вышая школа, 1990. 4. Сивухин Д.В. Sivuhin DV. Общий курс физики. M., Наука, 1977-1980. 5. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. M.,M., Вышая школа, 1978- 1979. 6. Gershenzon E M. i dr. Курс общий физики. M., Просвещение. 1980-1982 7. Fizicheskiy praktikum. Iveronova V.I. taxriri ostida, M., Наука,1979. 8. Nazirov E N. va boshqalar. Mexanika va molekulyar fizikadan praktikum. T., O`qituvchi, 1979. 9. Лаборатория практикум по физике. Ahmatova A.S. tahriri ostida. M.: Вышая школа. 1980. 10. Maysova 11.N. практикум по курсу общей физики. M., Вышая школа. 1970. 11. Kortnev A V. va boshqalar. практикум по физике M., 1965. 12. Лабораторный практикум по общей физики.Гершензон Gershenzon E.M. Malova N.N. tahriri ostida M., Prosveshenie 1985. 13. Haidarov M.SH., Nazarov U.K. Fizikadan laboratoriya ishlari T., O`qituvchi. 1989.
14. Mo`minov M., Haydarov X. Fizikadan laboratoriya uchun qo`llanma. T., O`qituvchi 1971. 15. Kamalov J. va boshqalar. Umumiy fizika kursidan praktikum. T. O`qituvchi. 1987.
16. Ketkov YU.L. программирование на языке BEYSIK. M., Наука, 1984 17. Салтиков А.И. Смашко Г.И. Программмирование для всех M , Наука. 1984. 18. Кукин Г.Н., А.Н.Соловьев. Текстильное материаловедение M.,1967. 19. Лабораторный практикум по материаловедение швейных производства по ред. Б.А.Бузова. М.,Легкая индустрия, 1973. 20. Бузов Б.А., Морстова Т.А., Алыменков Н.Д. материаловедение швейного производства. М., Легпромбытиздат 1986 21. Страхова И.П. Химия и технология кожи и меха М., Легпромбытиздат 1983
22. Головтеева А.А., Куциди Д.А., Санкин А.Б. Лабораторный практикум по химии и технологии кожи и меха. М. Легпромбытиздат 1987. 23. Шаньгин В.Ф., Пянзин А.Я. Диологовый язык Бейсик. М., Высшая школа, 1987.
77
II. Ilova FIZIK KATTALIKLAR JADVALI 1. Moddalarning dielektrik sindiruvchanligi.
Mum …………………………… 7,8 Chinni ………………………….. 6 Suv ……………………………… 81 Ebonit ………………………….. 2,6 Kerosin …………………………. 2 Parafinlangan qog’oz …………. 2 Moy ……………………………. 5 Chit …………………………. … 3,8-3,1 Parafin …………………………. 6 Viskozo ……………………….. 3,5-7,1 Slyuda ………………………….. 6 Sherst …………………………. 2,4-3,7 Shisha ………………………….. 6 Pryaja …………………………. 3,0-6,0
Alyuminiy ………………… 2,53·10 -3 Nixrom …………………….. 1,10·10 -6
Grafit ……………………… 3,90·10 -8
Simob ……………………… 9,40·10 7
Temir ……………………… 8,70·10 -8
Qo’rg’oshin ……………….. 2,20·10 -7
Mis ………………………… 1,70·10 -8 Po’lat ……………………… 1,00·10 -7
78
79
80
Download 1.51 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling