И порядок выполнения работы

1. Лабораторная установка состоит из стальной проволоки, длину которой можно менять, и подвешенного на ней чугунного шара. Проволока вверху переброшена через блок и вторым концом прикреплена к указателю, который может, если отвинтить винт, передвигаться вдоль шкалы h  с сантиметровыми делениями. Чтобы изменять длину l  маятника, следует перемещать его вдоль шкалы. Для этого поступают следующим образом: один студент двумя руками поддерживает шар и слегка приподнимает его, а второй отвинчивает винт на указателе и перемещает его вдоль шкалы. И только, когда он закрепит винт в нужном положении, первый студент постепенно отпускает шар.

2. Зафиксировав указатель в положении h₁   ближе к нижнему пределу шкалы, запишите его. При этом длина маятника примет значение равное l₁.

3. Отклоните маятник на 3^о-5^о и отпустите его. При малых колебаниях угловое отклонение математического маятника изменяется со временем по гармоническому закону. Пропустив 3-4 полных колебания, включите секундомер, и определите время t₁ ' двадцати полных колебаний (n=20). Затем повторите эту операцию дважды, определите t₁^", t₁^" и найдите t_{1 ср}

.                              (21)

Определите период колебаний Т₁

.                                   (22)

4. Обращаясь с маятником так, как описано в пункте 1, измените длину маятника не менее чем на 60см. Зафиксируйте указатель винтом и запишите значение шкалы h₂, на уровне которого он находится. При этом длина маятника примет соответствующее значение l₂.

5. Повторите действия пункта 3. Определите соответственно t_{2 ср} и период колебаний маятника Т₂.

6. По формуле (20) рассчитайте ускорение свободного падения g_1, учитывая, что ∆l=h₂-h₁ соответствует изменению длины маятника.

7. Повторите действия пунктов 1-5 еще для двух разных длин маятника и рассчитайте g₂ и g₃. Определите среднее значение g.

8. Сравните полученное значение g с табличным значением (g₀=9,81м/с²) и рассчитайте относительную погрешность по формуле:

                                        (23)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какое движение называется колебательным?

2.Какие колебания называются периодическими, свободными, вынужденными?

3. Какие колебания называются гармоническими?

4. Уравнение гармонического колебания и его параметры (амплитуда, смещение, начальная фаза, период, частота).

5. Какая сила называется квазиупругой?

6. В чем состоит различие между маятниками: физическим, математическим и пружинным?

7. Как определить периоды колебаний физического и пружинного маятников?

8. От каких величин зависит приведенная длина физического маятника?

9. Выведите формулу периода колебаний математического маятника.

10. Какое движение называется свободным?

11. Сформулируйте закон Всемирного тяготения. Каков физический смысл гравитационной постоянной?

12. Что такое ускорение свободного падения?

13. От чего зависит ускорение свободного падения?

14. Как изменяется ускорение свободного падения с увеличением подъема над поверхностью Земли?

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев, И.В. Курс общей физики. Т. 2 / И.В.Савельев. – 3-е изд. – М.: Наука, 1988.

2. Детлаф, А.А. Курс физики / А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. – 5-е изд. – М.: Академия, 2005.

3. Трофимова, Т.И. Курс физики. - М.: ВШ, 2007.

 

 

Учебное издание