物理(力・運動)

ばねの振動実験器

ばね振り子に強制的な振動励起の機能を付け加えたものです。
ICT 機器との組み合わせで測定、解析が簡単にできます。

※本装置での測定には,550インターフェース UI-5001もしくは850インターフェースUI-5000のどちらか、高精度力センサ、専用ソフトウェアCapstone 、 PC 、鉄製スタンドが必要です。

球はアルニコ磁石内蔵

アルニコ磁石内蔵の球をばねで吊るし、振動磁場をかけることで強制振動させます。

ICT 機器との組み合わせで測定

おもりの振動の変位は高精度力センサで読み取りソフトウェア上に表示させるため、振動の様子をリアルタイムで観察できます。
※高精度力センサとソフトウェア(Capstone)は別売です。

水中でも振動

空気中だけでなく水中でも振動させ、共振周波数と球の速度と振動磁場の位相ずれを計測します。同時に、共振曲線も求めます。

コイル中央の磁場の線形性の保持

コイル間隔はコイルの半径の√3倍で、上下のコイルに反対向きに同じ大きさの電流を流すことで、コイル中央の磁場の線形性が保たれます。

ばね定数の違いによる比較

付属の長さの異なる2 種類のばねでばね定数の違いによる結果の比較が可能です。

仕様

Cat.No. 123-220
形式 FO-76
励起コイル 巻き数:150回巻きのコイルを上下に配置
大きさ:Φ80×86mm
コイル間隔:62mm
大きさ:Φ25.4mm 約67g
アルニコ磁石内蔵
ばね(2種) 全長:約36mm 約55mm
価格 ¥70,000(税込¥77,000)

実験例

球の速度と外力の位相差

外力(振動磁場)の位相と球の速度の位相の差を計測するために、発振器の出力電圧をx軸にとり、高精度力センサの出力をy軸にとってリサージュ図形を描かせます。力センサの計測値は球の変位に比例しますから、共振する時は球の速度と外力の位相が一致しているので、変位と外力では位相差がπ/2(リサージュ図形が円)になっていることが観測されます。

球の速度と外力の位相差

共振曲線

共振曲線を求める場合は、発振器の出力電圧を固定したまま発信器の周波数を変化させ、高精度力センサが示す振幅を計測します。振幅が一番大きくなる周波数の値が共振周波数になります。
周波数を変化させた時、周波数が共振周波数に近づくと振幅が周期的に変動(一種のうなり)しますが、時間がたつと強制振動のみになって安定します。空気中で実験する場合は、振幅が測定できるようになるまでに少し時間がかかります。水中で実験する場合は、短時間で振幅が安定します。

共振曲線

カタログ

3種類の総合カタログをご用意

展示室

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