2015-02-04
334
Закрепить маятник, поместив на вкладыш верхнего кронштейна нож, находящийся вблизи конца стержня. Нижний кронштейн вместе с фотоэлектрическим датчиком (фотоэлементом) переместить таким образом, чтобы стержень пересекал окно фотоэлемента. Отклонить маятник на 4-5 градусов (небольшую амплитуду) и одновременно нажать клавишу «сброс». Измерить время t1, десяти полных колебаний (на цифре 9 колебаний нажать клавишу «стоп»).
Перевернуть маятник на 1800 градусов, закрепить его, поместив на вкладыш второй нож и повторить пункт 1, измерив, время t 2 также 10 колебаний. Необходимо добиться, чтобы t1 и t 2 были равны.
Для этого нужно учесть следующее:
Если t1>t2 – то второй нож переместить в направлении ролика, находящегося в конце стержня, если t1< t2 то в направлении середины стержня. Размещение роликов и первого ножа не менять.
Внимание! При выполнении работы положение роликов и внешнего первого ножа не изменять. Передвигать только внутренний второй нож.
После того, как время t1 стало равно времени t 2 , определить приведенную длину оборотного маятника lпр это расстояние между ножами, учтя, что одно деление равно 1см.
|
|
|
Измерить время 50 колебаний по три раза для первого и второго ножа (первого и второго положения).
 |
Рис. 2
1) Результаты записать в таблицу.
Таблица 1
| № | № | t1 c | t2 c | T1 c | T2 c | T c | 
м
| 
| 
| 
м/с2
| 
м/с2
| 
| 
%
|
| ср |
2) По формулам 
и 
определить периоды колебаний для первого и второго положений маятника.
3) По формуле 
найти период колебаний маятника.
4) По рабочей формуле 
определить ускорение свободного падения.
5) Найти абсолютную погрешность по формуле 
.
6) Найти относительную погрешность 
.
7) Записать результат в виде 
м/с2 доверительного интервала.
Контрольные вопросы
1. Что называют колебательным движением?
2. Какие физические величины описывает колебательный процесс? Дайте определения этих величин.
3. Какой маятник называется математическим?
4. Какой маятник называется физическим?
5. Выведите дифференциальное уравнение колебаний физического маятника.
6. Какой маятник называют оборотным?
7. Что такое приведенная длина физического маятника?
8. Как в данной работе определяют приведенную длину физического маятника?
Лабораторная работа №53. Изучение затухающих и вынужденных гармонических колебаний крутильного маятника
|
|
|
Цель работы: 1. Изучение зависимости амплитуды механических колебаний от частоты внешнего воздействия.
2. Качественная проверка зависимости резонансной частоты от величины коэффициента затухания.
3. Определение резонансной частоты крутильного маятника.
Оборудования:
1) Крутильный маятник с постоянным магнитом.
2) Тахометр.
3) Автотрансформатор.
4) Секундомер.
