Порядок выполнения работы

1. Поставим груз Г₁ в положение 1 на шкале маятника.

2. Отклонив маятник на угол не более 10°, замерим t₁ – время 25 полных колебаний на опорной призме П₁.

3. Перевернём маятник и замерим t₂ – время 25 полных колебаний на опорной призме П₂.

4. Повторим 2 и 3 пункты для случаев, когда груз Г₁ находится в положениях 2, 3, 4, 5 шкалы маятника.

5. Результат заносим в таблицу № 1.

Таблица № 1

№ п/п	Деления шкалы, см	N – число колебаний	t1 c	T1 c	t2 c	T2 c

где, T₁ – период колебаний маятника на призме П₁, T₂ – период колебаний маятника на призме П₂.

6. Считаем и по формуле T = t / n.

7. По табличным данным строим график зависимости и от положения груза Г₁ на шкале маятника. Если пересечение двух графиков не произошло или точек пересечения несколько, то работа выполнена неверно.

8. Из пересечения кривых на графике находим Т₀ – период, одинаковый для колебаний маятника на призмах П₁ и П₂.

9. Ставим подвижный груз в положение Х, соответствующее пересечению кривых на графике и измеряем периоды колебаний на одной и второй призме (число колебаний не менее 50).

10. Исходя из полученных значений , , найти среднее значение периода колебаний (Т_ср).

11. Вычислить среднюю абсолютную ошибку в определении периода (D Т_ср).

12. Найти относительную ошибку в определении периода (d_T,%).

13. Вычислить среднее значение ускорения свободного падения по формуле:

Найти относительную ошибку в определении ускорения свободного падения, исходя из относительной ошибки периода:

.

14. Найти среднюю абсолютную ошибку ускорения свободного падения:

.

15. Записать ответ в виде

Правила техники безопасности.

1. Угол отклонения маятника от вертикального положения не должен превышать 5-10°.

2. Следить, чтобы во время выполнения работы ребро призмы маятника не соскальзывало с опоры кронштейна.

Контрольные вопросы.

1. Закон всемирного тяготения. Гравитационная сила.

2. Сила тяжести. Ускорение силы тяжести.

3. Гравитационное поле. Основные характеристики гравитационного поля.

4. Что представляют собой математический, физический и оборотный маятники?

5. Составить дифференциальные уравнения движения маятников. Записать их решения. Сделать анализ решения.

6. Вывод формулы периода для физического маятника.

7. Как получить формулу периода для математического и оборотного маятника.

8. Получить расчетную формулу для определения ускорения свободного падения.

9. Объяснить физический смысл величины g.

10.Назвать основные этапы выполнения работы и правила техники безопасности при этом объяснить:

а) расчет искомых величин;

б) нахождение ошибок в определении этих величин.

11.Что такое приведённая длина для физического и оборотного маятника?

12.Какой знак нужно поставить между l и l_пр для физического маятника, чтобы его можно было считать оборотным? (Рассмотреть с точки зрения теории равновесия).

Литература.

1. И. В. Савельев. Курс общей физики. I том.

2. Д. В. Сивухин. Общий курс физики.

3. Г. А. Зисман, О. М. Тодес. Курс физики. I том.

4. А. Ф. Сорокин, М. И. Сурков, С. А. Кушкин. Методические рекомендации по курсу физики. 1997 г.