Головна |
Оборотний маятник виконаний у вигляді сталевого стрижня, на якому фіксовані два повернутих один до одного лезами ножа і два ролика (вантажу). На стрижні через 10 мм виконані кільцеві нарізи, службовці для точного визначення довжини оборотного маятника (відстань між ножами). Ножі й ролики можна переміщати уздовж осі стрижня і фіксувати в будь-якому положенні. Ці елементи виконані таким чином, що їх розмір уздовж стрижня є кратним 10 мм, а фіксують комірчики розміщені так, що за допомогою кільцевих нарізів їх можна блокувати. Нижній кронштейн разом з фотоелектричним датчиком можна переміщати уздовж колонки і фіксувати в довільно обраному положенні.
Завдання до лабораторної роботи
1. Визначити прискорення сили тяжіння за допомогою математичного маятника
нижній кронштейн разом з фотоелектричним датчиком встановити в нижній частині колонки, причому верхня межа кронштейна повинна показувати на шкалі довжину не менше 50 см. Затягнути комірець, фіксуючи фотоелектричний датчик в обраному положенні;
повертаючи верхній кронштейн, помістити над датчиком математичний маятник;
обертаючи комірець на верхньому кронштейні, встановити довжину математичного маятника; звертати увагу на те, щоб риса на кульці була продовженням лінії на корпусі фотоелектричного датчика;
привести математичний маятник в рух, відхиливши кульку на від положення спокою;
натиснути кнопку "Скидання" на лицьовій панелі приладу;
після підрахунку 10 коливань, натиснути кнопку "Стоп";
за формулою визначити період коливань математичного маятника;
за шкалою приладу визначити довжину маятника;
за формулою (1) визначити прискорення сили тяжіння.
2. Визначити прискорення сили тяжіння за допомогою оборотного маятника
повернути верхній кронштейн на 180 ;
зафіксувати ролики на стрижні несиметрично, щоб один з них знаходився поблизу кінця стрижня, а інший поблизу його середини;
ножі маятника закріпити по обидва боки центра ваги так, щоб вони були звернені один до одного лезами; один з них помістити поблизу вільного кінця стрижня, а другий на половині відстані між роликами;
перевірити, чи відповідають межі лез ножів нарезам на стрижні;
закріпити маятник на вкладиші верхнього кронштейна на ножі, що знаходиться поблизу кінця стержня;
нижній кронштейн, разом з фотоелектричним датчиком, перемістити так, щоб стрижень маятника перетинав оптичну вісь;
відхилити маятник на 4 - 5 від положення рівноваги і відпустити;
натиснути кнопку "Скидання";
після підрахунку 10 повних коливань натиснути кнопку "Стоп";
за формулою визначити період коливань оборотного маятника;
зняти маятник і закріпити його на другому ножі;
нижній кронштейн з фотоелектричним датчиком перемістити так, щоб маятник перетинав оптичну вісь;
відхилити маятник на 4 - 5 від положення рівноваги і відпустити;
виміряти і порівняти результат з отриманої раніше величиною ;
якщо , То другий ніж перемістити в напрямку ролика, що знаходиться на кінці стержня, якщо , Тоді в напрямку середини стрижня, положення роликів і першого ножа не міняти;
повторно провести вимірювання , Змінювати положення другого ножа до моменту збігу результатів з точністю 0,5%;
визначити наведену довжину оборотного маятника, підраховуючи кількість нарізів на стрижні між ножами;
за формулою (7) визначити прискорення ;
провести оцінку точності вимірювання , Порівняти з теоретичним значенням.
питання
Гармонійні коливання.
Амплітуда, частота, період, фаза.
Рівняння гармонійних коливань.
Затухаючі коливання. Декремент загасання.
Висновок формул для періодів коливань математичного і фізичного маятників.
література
Пономаренко В. І., Ільїн Ю. М. Курс загальної фізики. Механіка. - Київ: Вид-во «ВІПОЛ», 1997. - 212 с.
Сивухин Д. В. Загальний курс фізики. Механіка. - М .: Наука, 1974.
Стрільців С. П. Механіка. М .: Наука, 1975.
Матвєєв А. Н. Механіка і теорія відносності. М .: Вища школа, 1976.
Лабораторні роботи з курсу загальної фізики.
Механіка. Частина II.
укладачі:
Пономаренко Володимир Іванович, професор кафедри експериментальної фізики,
Лагунов Ігор Михайлович, старший викладач кафедри експериментальної фізики.
Підписано до друку | формат 60х84.16 | Папір тип. ОП |
Обсяг д.а. | тираж 200 | замовлення |
Таврійський Національний університет імені В. І. Вернадського
95007, Сімферополь, вул. Ялтинська, 4
Визначення прискорення сили тяжіння за допомогою універсального маятника | Передмова
Перевірка законів механіки на машині Атвуда | Перевірка закону збереження імпульсу при зіткненні куль | Перевірка закону збереження імпульсу | визначення похибки | Лабораторна робота №3 | Перевірка основного закону обертального руху на маятнику Обербека | Опис експериментальної установки | Визначення моментів інерції твердих тіл методом крутильних коливань |