Универсальный маятник fрм -04

Описание установки

Общий вид универсального маятника представлен на рис. 5. Его основание 1 оснащено регулируемыми винтами 2, которые позволяют производить выравнивание прибора. В основании закреплена колонка 3, на которой зафиксированы верхний кронштейн 4 и нижний кронштейн 5 с фотоэлектрическим датчиком 6.

После отвинчивания винта 11 верхний кронштейн можно поворачивать вокруг колонки. Затяжение винта 11 фиксирует кронштейн в любом произвольно выбранном положении. С одной стороны кронштейна 4 находится математический маятник 7, с другой – на вмонтированных вкладышах физический (или оборотный) маятник 8. Длину математического маятника можно регулировать при помощи винта 9, а ее величину можно определять при помощи шкалы на колонке 3.

Физический маятник выполнен в виде стального стержня. Он может быть превращен в оборотный маятник с помощью двух тяжелых чечевиц. На стержне могут закрепляться одна (в случае физического маятника) или две (в случае оборотного маятника) опорные призмы.

На стержне через 10 мм нанесены кольцевые нарезки, служащие для точного определения расстояния от центра инерции до оси подвеса физического маятника или приведенной длины оборотного маятника. Стержень и опорные призмы выполнены так, что расстояния будут кратны 10мм, а фиксирующие призмы размещены таким образом, чтобы при помощи кольцевых нарезок их можно было наглухо блокировать. Нижний кронштейн вместе с фотоэлектрическим датчиком можно перемещать вдоль колонки и фиксировать в произвольно избранном положении. Фотоэлектрический датчик соединен разъемом с закрепленным к основанию универсальным миллисекундомером 10.

Лицевая панель миллисекундомера показана на рис. 5(б). Чтобы подготовить прибор к измерениям. нужно включить шнур миллисекундомера в сеть, нажать клавишу «сеть». При этом все световые индикаторы прибора должны показать ноль. и должна загореться лампочка фотоэлектрического датчика.

Рис. 5

Упражнение №1

Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника на установке fрм -04

Порядок выполнения работы и обработка

результатов наблюдений

1. Нижний кронштейн вместе с фотоэлектрическим датчиком установить в нижней части колонки, обращая внимание на то, чтобы верхняя грань кронштейна показывала на шкале длину не менее 50 см. Затянуть винт, фиксируя фотоэлектрический датчик в избранном положении.

2. Поворачивая верхний кронштейн, поместить над датчиком математический маятник.

3. Вращая винт (9) верхнего кронштейна, установить длину математического маятника такой, чтобы горизонтальная черта на шарике была продолжением черты на корпусе фотоэлектрического датчика.

4. Привести математический маятник в движение, отклоняя шарик на 4-5⁰ от положения равновесия.

5. Нажать клавишу «сброс».

6. После подсчета измерителем периодов около 10 колебаний, нажать клавишу «стоп».

7. Снять показания числа колебаний n и времени t, за которое они произошли, с табло миллисекундомера.

8. На вертикальной шкале прибора прочесть длину l маятника против горизонтальной черты корпуса фотоэлектрического датчика.

9. По формуле Т = найти период колебаний математического маятника.

10. Вычислить значение ускорения силы тяжести g по формуле: g = .

11.Измерения по пунктам 3-10 выполнить не менее 5 раз. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

12.Найти среднее значение и погрешность измерения g.

13.Окончательный результат записать в виде

g = <g> ± <Δg>

Таблица 1

№№	l	N	t	T	g	<g>-g1
1 2 3 4 5
Сред. знач.					<g>	<Δg>

Упражнение № 2