Указания по подготовке к работе

1. Ознакомиться с описанием лабораторной работы.

2. Подготовить протокол эксперимента (формат А4).

3. Разработать Таблицу 1 -- колебания диска без кольца, содержащую строки времени n=10 колебаний маятника и времени уменьшения амплитуды колебаний маятника в два раза и Таблицу 2 – колебания диска с кольцом, содержащую строки параметров, имеющих аналогичный смысл. Таблицы занести в протокол.

Указания по выполнению наблюдений

1. Записать с панели установки в протокол эксперимента длину подвеса, диаметр проволоки подвеса d, а также внешнийD_ex и внутреннийD_in диаметры кольца, диаметрD₀ и толщинуh₀диска маятника, а также значения массы и плотности материала диска, маятника и кольца.

2. Снять, если это необходимо, кольцо с диска и укрепить его на кронштейне. Измерить время n=10 колебаний маятника, для чего повернуть диск на некоторый угол (примерно 30^о) и отпустить его, включив одновременно секундомер с точностью измерения времени.. Отсчитавn= 10 полных колебаний, отключить секундомер. Измерения повторить 5 раз, занося результаты измеренияв таблицу 1 протокола наблюдений.

3. Повернуть диск, отклонив носик диска маятника на 8 или 6: делений, и, отпустив диск и включив одновременно секундомер, измерить время уменьшения амплитуды колебаний маятника в 2 раза (до 4 или 3 делений). Измерения повторить 5 раз, занося результаты измеренияв таблицу 1 протокола наблюдений

4. Положить кольцо на диск и повторить 5 раз измерения времен идля диска с кольцом, аналогичные пп. 2 и 3. Результаты измерений занести в Таблицу 2. протокола наблюдений.

Задание по обработке результатов

1. Статистическая обработка измеренных значений. Определить по данным таблиц 1 и 2 средние значения интервалов времени,,и. и полные погрешности измерения этих величин с доверительной вероятностьюP= 95%.

2. Определение периода колебаний маятника. Пользуясь методом переноса погрешностей, рассчитайте средние значения и полные погрешности периода колебаний диска маятника без кольца и с кольцом .

3. Определение времени затухания колебаний маятника. Пользуясь методом переноса погрешностей, рассчитайте средние значения и полные погрешности времени затухания колебаний диска маятника без кольца и с кольцомиприP= 95%. Время затухания вычисляется по формуле (если установка настроена, то=0 и)

4.Определение собственной частоты колебаний гармонического осциллятора. Учитывая, что, рассчитать собственные частоты иколебаний маятника без кольца и с кольцом (см. описание лабораторной работы) и их полные погрешности сP=95%

5. Определение момента инерции маятника. Пользуясь методом переноса погрешностей, определить момент инерции маятника и его полную погрешность сP=95%,

где – момент инерции кольца.

6. Рассчитать значение момента инерции диска маятника, исходя из его размеров и плотности материала. Сравнить полученный результат с экспериментальным значением..

7. Определение коэффициента кручения и модуля сдвига материала подвеса. Найти коэффициент кручения и среднее значение модуля сдвигаG .материала подвеса маятника

8. Определение полной энергии, мощности потерь и добротности маятника. Пользуясь соответствующими соотношениями, определить средние значения указанных величин.

9. В соответствии с уравнением затухающих колебаний построить графики зависимости угла сдвига и амплитуды колебаний от времени для одного из наблюдений.