Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Выполнение работы
|
|
1. Опорные втулки А и В закрепите симметрично на расстоянии 7—10 см от концов стержня.
2. Установите маятник так, чтобы опорная втулка А служила осью качания. Отклоните маятник от положения равновесия на угол, не превышающий 20. Проведите 5—7 измерений периода колебаний ТА. Найдите среднее значение периода ТА.
3. Переверните маятник так, чтобы опорная втулка В стала осью качания оборотного маятника. При этом, не меняя положения втулки А, опорную втулку В установите на расстоянии l = 60 см от неё. Проведите 2—3 измерений периода колебаний ТВ. Найдите среднее значение периода ТВ. Результат занесите в таблицу 2.
Таблица 2
| l, см | … | |||
| ТВ, с |
4. Каждый раз, уменьшая расстояние между втулками на 2 см, проведите измерения ТВ и результаты измерений занесите в таблицу 2. Рекомендуемый диапазон расстояний между опорными втулками l: 60 - 34 см. Постройте график зависимости ТВ(l). Графически определите расстояния l1 и l2, для которых ТВ = ТА (см. пример рис.4).
5. Перемещения опорной втулки В приводят к изменению момента инерции маятника и положения его центра масс. Следовательно, и меняется значение периода колебаний относительно втулки А. Чтобы учесть эти изменения, необходимо провести измерение периодов колебаний ТА и ТВ при одинаковых значениях l. Для этого установите между втулками расстояние l = l1 – 3 см (положение втулки А не меняем). Определите поочередно периоды ТА и ТВ на выбранном расстоянии.
Рис. 4 Пример графика зависимости TВ(l)
6. Повторите п. 5, изменяя расстояние l в интервале от (l1 – 3) см до (l1 + 3) см с шагом в 1 см. Результаты занесите в таблицу 3.
Таблица 3
| l, см | l1 – 3 см | l1 – 2 см | … | l1 + 3 см |
| ТА, с | ||||
| ТВ, с |
7.
 |
Постройте графики зависимостей ТА = f(l) и ТВ = f (l) на одном листе миллиметровой бумаги (рис.5). Приведенная длина маятника соответствует точке пересечения кривых (см. рис.5) l=λ, по этому графику определяют и период Т0, соответствующий этому расстоянию между втулками А и В. Установите опорную втулку В на расстоянии l=λ от втулки А, по-прежнему не меняя положения втулки А. Убедитесь, что период колебаний маятника на каждой опорной втулке соответствует Т0.
Рис. 5 Определение приведенной длины
оборотного маятника графическим способом
8. По формуле (14) рассчитайте ускорение свободного падения. Оцените погрешность, учитывая погрешности измерительных приборов, приведенные в таблице1.
9. Сравните периоды колебаний для физического и математического маятников, если длина математического маятника равна приведенной длине физического.
Контрольные вопросы
1. От чего зависит ускорение свободного падения?
2. Получите зависимость ускорения свободного падения от широты.
3. Дайте определение математического и физического маятников.
4. Запишите основное уравнение динамики вращательного движения для физического маятника. Поясните смысл величин, входящих в него.
5. Сформулируйте теорему Штейнера.
6. Получите рабочую формулу для определения ускорения свободного падения при помощи оборотного маятника.
7. Что такое приведенная длина физического маятника? Для чего вводится это понятие?
8. Почему максимальный угол отклонения маятника не должен превышать 2°? Как будет двигаться математический маятник при больших углах отклонения?
ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.1. Механика. Молекулярная физика. М.: «Наука», 1977. С. 416.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Механика. М.: «Наука», 1979. С.519.
3. Физический практикум. Механика и молекулярная физика. Под ред. Ивероновой В.И.. Изд-во «Наука», 1967. С.352
|
|