Методика эксперимента. В данной работе используется оборотный маятник, который состоит из стального стержня, на котором жестко закреплены опорные призмы O1 и O2

В данной работе используется оборотный маятник, который состоит из стального стержня, на котором жестко закреплены опорные призмы O₁ и O₂. Ребра опорных призм служат осями качания маятника. На стержне между призмами помещена неподвижная стальная чечевица B. Другая стальная чечевица A находится на одном из концов стержня, ее можно перемещать вдоль стержня, ослабляя фиксирующий винт. На стержне имеется шкала, а на чечевице – нониус, по которому можно отсчитывать положение чечевицы на стержне. Перемещением этой чечевицы добиваются того, чтобы приведенная длина маятника L, была бы равна расстоянию между ребрами призм. Это условие выполняется, если при переворачивании маятника его период колебаний не меняется.

Порядок выполнения работы

1.Устанавливают чечевицу A по нониусу в положении 4, 0 см. Отклоняют маятник на 3-4 см от положения равновесия и опускают его. Измеряют время 25 полных колебаний и определяют период с точностью до 0, 01с.

2. Не меняя точки опоры маятника, передвигают чечевицу A в положение 6, 0 см и снова измеряют период из 25 колебаний.

3. Те же измерения повторяют для положений 8, 10, 12, 14 см.

4. Переворачивают маятник и определяют периоды колебаний при тех положениях чечевицы, что и на первой опоре.

Данные заносят в таблицу.

5. По полученным данным строят графики зависимости периода колебаний маятника от положения чечевицы.

Точка пересечения графиков указывает положение чечевицы, при котором периоды колебаний на обеих опорах становятся одинаковыми.

6. Устанавливают чечевицу A по нониусу в положение, взятое с графика. В этом положении определяют точное значение периода, измерив время 50 полных колебаний на обеих опорах, с точностью до 0, 01с.

7. Подставляют измеренные значения в формулу (15) и вычисляют для каждого значения ускорение свободного падения. Значение приведенной длины L списывают со стенда.

8. Оценивают погрешность результата.

Вопросы для самопроверки

1. Запишите уравнение гармонических колебаний и объясните смысл всех величин входящих в уравнение.

2. Получите уравнение гармонического осциллятора.

3. Выведите формулу периода колебаний математического маятника.

4. Получите выражение для периода колебаний физического маятника.

5. Что такое приведенная длина физического маятника.

6. В чем состоит метод определения ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника.

Литература

1. Иродов И.Е. Основные законы механики. М.: Высшая школа, 1997.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. Том 1. М.: Наука, любой год издания.

3. Методические указания к оформлению отчетов по лабораторным работам по физике. Изд. Саратовского политехнического института, 1985.