5.1.1. Определение g с помощью математического маятника
1. Подключить фотодатчик к блоку при помощи кабеля. Вилку с маркировкой "Ф" вставить в розетку фотодатчика.
2. Произвести регулировку положения основания при помощи регулировочных опор, используя для визуального наблюдения в качестве отвеса математический маятник.
3. Снять физический (оборотный) маятник с верхнего кронштейна. Установить нижний кронштейн с фотодатчиком в крайнее нижнее положение шкалы так, чтобы плоскость кронштейна, окрашенная в синий цвет, совпала с одной из рисок шкалы.
4. Установить верхний кронштейн таким образом, чтобы шарик 9 математического маятника оказался в рабочей зоне фотодатчика. При помощи устройства 10 добиться такого положения шарика, при котором его центральная риска будет совпадать по высоте с риской на фотодатчике.
5. По шкале вертикальной стойки определить длину математического маятника l.
6. Нажать кнопку "СЕТЬ" блока. При этом должно включиться табло индикации.
|
|
7. Отвести рукой шарик математического маятника на угол = и отпустить его.
8. Нажать кнопку "ПУСК" на блоке и убедиться, что он регистрирует число (левое табло) и время (правое табло) колебаний маятника. Нажать кнопку "СТОП" на блоке и убедиться, что отсчет времени и количества периодов колебаний прекращается в момент окончания очередного периода колебаний. Нажать кнопку "СБРОС" на блоке.
9. Привести математический маятник в колебательное движение, отклонив металлический шарик на угол = , после чего нажать кнопку "ПУСК" на блоке. По показанию таймера определить значение времени (t) 60 колебаний маятника, нажав кнопку "СТОП".
10. Передвигая вверх кронштейн с фотодатчиком на 20 мм и 40 мм от начального положения, при помощи устройства 10 добиться такого положения шарика, при котором его центральная риска будет совпадать по высоте с риской на фотодатчике. Повторить эксперимент два раза.
11. Результаты измерений занести в табл. 1.
Табл. 1
№ опыта | длина маятника l, м | время колебаний t, с |
5.1.2. Определение g с помощью оборотного маятника
1. Укрепить призматическую опору 12 на расстоянии около 120 мм от конца стержня 11 физического (оборотного) маятника и два груза 13 в положениях, обозначенных на рис. 3.
2. Подвесить оборотный маятник на одной из призматических опор. Повернуть верхний кронштейн на 180 градусов так, чтобы стержень маятника находился в рабочей зоне фотодатчика.
3. Нажать кнопку "СБРОС" на блоке. Отклонив маятник на угол , нажать кнопку "ПУСК" на блоке и без толчка отпустить маятник. По показанию таймера определить значение времени () 30 колебаний маятника.
|
|
4. Повернуть маятник и подвесить его на другой призматической опоре.
5. Нажать кнопку "СБРОС" на блоке. Отклонив маятник на угол , нажать кнопку "ПУСК" на блоке и без толчка отпустить маятник. По показанию таймера определить значение времени () 30 колебаний маятника.
6. Перемещением призматических опор и грузов на стержне добиться совпадения и с точностью примерно 0,5 %.
7. Определить расстояние между призматическими опорами при помощи линейки.
5.2. Определение периодов собственных колебаний и положения центра масс физического маятника
1. Установить грузы 13 в произвольном положении на стержне 11 физического (оборотного) маятника (см. рис. 3).
2. Определить время колебаний оборотного маятника и в соответствии с с изложенной выше методикой (сначала на одной призматической опоре, затем перевернув его).
3. Занести данные в табл. 2.
4. Измерить расстояние L между призматическими опорами при помощи металлической линейки.
Табл. 2
Время колебаний | , с | , с |