2020-05-25
186
Формула (8.8) справедлива для идеализированной модели физического маятника. При выводе этой формулы было предположено: 1) маятник совершает изохронные колебания (т. е. период их колебаний от амплитуды не зависит); 2) затуханием можно пренебречь.
Эти предположения в условиях данного эксперимента выполняются. В этом легко убедиться измерив период колебаний стержня (физического маятника) для диапазона амплитуд от 
до 
.
Расчётное значение периода колебаний стержня можно получить из формулы (8.9):
(8.13)
При возрастании а период T сначала убывает до некоторого минимального значения 
, а затем снова возрастает. При 
период. Также неограниченно возрастает. Качественно вид зависимости Т (а) изображен на рис. 8.4. Экспериментальное значение периода колебаний можно получить при выполнении работы, замеряя t – время N колебаний:
(8.14)
Задание 1
1. Проверьте изохронность колебаний маятника. Для этого измерьте периоды колебаний для 7-8 значений амплитуды. Результаты занести в таблицу 8.1.
|
|
|
2. Сделайте вывод об изохронности колебаний стержня. Для этого при расчёте периода колебаний точность измерений должна составить 
=0,01 (с), чтобы колебания являлись изохронными с точностью до 1%. Если экспериментатор желает получить изохронность с точностью до 0,1 %, то точность измерений должна составить 
=0,001(с).
Таблица 8.1 – Проверка изохронности колебаний стержня
| ||||||||
|
3. Получите, используя формулу (8.13), расчетное значение Т р периода колебаний стержня для 7-10 значений а. Результаты занести в таблицу 8.2.
4. Проведите экспериментальную проверку соотношения (8.13), измерив с помощью установки период Т э колебаний стержня для выбранных ранее значений а. Результаты занести в таблицу 8.2.
