Первый метод
1. Подвесив маятник на призме 1 (см. рис. 2), отклонить его на небольшой угол (менее 10°) и измерить секундомером время десяти (n = 10) колебаний. Измерения произвести пять раз. Затем произвести аналогичные измерения, подвешивая маятник на призме 2. Данные занести в таблицу 1. Вычислить t СР, а затем найти период по формуле T = t СР/ n. Результат занести в таблицу 1.
Таблица 1
Положение оси вращения | Расстояние от оси вращения до центра тяжести d, м | Время десяти колебаний, с | Среднее значение периода колебаний Т СР, с | ||||
t 1 | t 2 | t 3 | t 4 | t 5 | |||
Призма 1 | |||||||
Призма 2 |
Для определения расстояний d от центра тяжести до осей вращения снять маятник с опоры и положить на специальную подставку (призму балансировки). На подставке, которая имеет острую грань, маятник необходимо уравновесить. Расстояние от точки, находящейся над гранью призмы балансировки, до опорных призм измерить масштабной линейкой с точностью до Δ d = 0,001 м. Результаты занести в таблицу 1, затем рассчитать моменты инерции по формуле (8). Результаты занести в таблицу 3.
|
|
Второй метод
Изменяя длину математического маятника, добиться того, чтобы он колебался синхронно с физическим. Полного совпадения периодов обоих маятников добиться нелегко. Поэтому следует, постепенно меняя длину нити математического маятника, добиться того, чтобы маятники колебались синхронно в течение 10 – 15 колебаний. Измерить расстояние от шарика до точки подвеса. Длина маятника равна этому расстоянию плюс радиус шарика (диаметр шарика измерить штангенциркулем). Её можно считать приведённой длиной l П физического маятника. Результаты занести в таблицу 2. Момент инерции вычислить по формуле (9) и результат занести в таблицу 3.
Положение оси вращения | Расстояние от шарика до точки подвеса, м | Радиус шарика, м | l П, м |
Призма 1 | |||
Призма 2 |
Подобные измерения и расчёты повторить, подвешивая маятник и на второй призме.
Таблица 2
Таблица 3
Положение оси вращения | Момент инерции физического маятника J, кг м2 | |
По методу колебаний | По методу приведенной длины | |
Призма 1 | ||
Призма 2 |