研究振动周期与振子质量的关系

【目的和要求】

　　研究弹簧振子的振动周期跟振子质量和弹簧劲度[系数]（倔强系数）的关系，理解周期公式 等。

【仪器和器材】

　　轻弹簧数根（各弹簧的劲度应各不相同，长约10－15厘米），钩码（100克左右）数个，刻度尺，停表，方座支架（J1102型）。

【实验方法】

　　1．将弹簧一端用一细线拴在方座支架的横杆上。

　　2．在弹簧的下端悬挂钩码。实验前根据弹簧的弹性强弱，选择好钩码质量，要求悬挂3个钩码时，不超过弹簧的弹性限度。一般情况宜选用100克的钩码。

　　先在弹簧下端挂一个钩码，做成弹簧振子，如图2．39－1所示。用手拉钩码使弹簧伸长约二、三厘米，放手让其自由振动，测出振子的振动周期。为了测量准确，可测振子振动30次用去的时间，算出每次全振动的时间，即周期T_1。

　　3．在钩码下端再挂上一个同质量的钩码，用同样的方法测出此时振子的振动周期T₂。然后，再挂上一个钩码，测出振子质量增加到原来3倍时，振子的振动周期T₃。如果弹簧弹力 允许，还可测出振子质量增为4倍时的振动周期T₄。

　　4．把各次测得的数据，记录在下面的表中。

　　然后在坐标纸上截取适当的横轴长度作 的单位长度；以适当的纵轴长度作T的单位长度，根据上列数据作出T－图象。

　　可以看出这几个点的连线正好是过坐标原点的一条直线，如图2．39－2所示。说明弹簧振子的振动周期跟振子的质量的平方根成正比关系。