4. Поправка за густину навколишнього середовища

Навколишнє середовище, яке оточує маятник, значно впливає на його період коливання. Зміна періоду коливання є пропорційною до густини атмосфери і обумовлена такими причинами: зменшується вага маятника згідно з законом Архімеда, маса маятника збільшується за рахунок сили молекулярного тертя. А це приводить до зміни періоду коливання маятника і відповідно зміни сили ваги. Щоб одержати період коливання Т₀ в безповітряному середовищі, в виміряний період Т вводять поправку

(3.20)

де:

А’ -барометричний коефіцієнт маятника, який для півсекундного маятника А' =6 10^-5.

D

(3.21)

-густина навколишнього середовища.яку обчислюють за виразом

Р - атмосферний тиск в мб,

f- тиск водяної пари в мб,

t- температура повітря в °С.

Якщо вимірювання виконують сучасними вакуумними маятниковими приладами, то зручно приводити результати спостережень до умовного сталого тиску Р₀

(3.22)

де:

Р - залишковий атмосферний тиск в мб.

Барометричний коефіцієнт А для півсекундногокварцово-металічного маятника складає в межах ( 4-10 ) 10^-8с/мб.

4. Поправка за частоту кварцового генератора

При вимірюваннях періоду коливання маятника використовують кварцовий годинник, а масштаб часу задається стандартом частоти кварцового генератора. Його частота не є сталою, а має віковий і періодичний хід. Якщо реальна частота f відрізняється від еталонно f₀. то до виміряного періоду вводять поправку

, (3.23)

де

(3.24)

Реальну частоту кварцового генератора порівнюють з еталонною за допомогою електронного осцилографа, тоді частоту генератора знаходять за допомогою фотоелектронного реєстратора. Стандарт частоти контролюють з точністю 2 10 ^-8 .

4. Поправка за співхитання штатива. Метод Венінга-Мейнеса

Штатив маятникового прилала деформується під тиском маятника. Тиск, направлений по лінії, яка перпендикулярна до осі підвісу і проходить через центр ваги маятника. Зміщення штатива, зумовлене вертикальною складовою тиску, при малих амплітудах можна вважати сталим. Горизонтальна складова змінюється від нуля до деякої величини при максимальному відхиленні маятника і завжди направлена в бік відхилення маятника. В результаті відбувається паралельне зміщення в горизонтальній площині осі підвісу і маятника в той та інший бік у такт коливанням маятника. Це явище називається співхитанням штатива. Для редукції виміряного періоду коливання Т до періоду Т₀, коли штатив маятникового приладу є абсолютно стійким, вводять від'ємну поправку за співхитання штатива

Ц

(3.25)

я поправка  визначається за зміною амплітуди або періоду двох однакових маятників, які коливаються в одній площині, Її величина на фундаментальних стовпах складає (200-500)^-10^-8 с, а для грунту може досягати 1000 10^-8с. Відомо декілька методів визначення поправки . Але вплив співхитання штатива можна повністю виключити методом спостережень, запропонованим голландським вченим у 20-х роках XX століття Венінг- Мейнесом.

Ідея цього методу полягає в тому, що на одній підставці здійснюють коливання в одній вертикальній площині два практично ізохронних маятники. Фотографічним методом реєструється різниця амплітуд і фаз цих маятників, які будуть вільними від збурюючих прискорень.Запишемо рівняння збуреного руху для двох маятників 1 і 2.

47

53

4

(3.26)

_

де:

-горизонтальні прискорення.

Припустимо, що Т₁ = Т₂ і l₁ =l₂, і позначимо через Тоді

(3.27)

буде рівнянням незбуреного руху різницевого маятника, кут елонгації якого дорівнює ,тобто виключається вплив горизонтальних прискорень. Цей маятник називають фіктивним aбо неіснуючим. Кут елонгації фіктивного маятника реєструється з допомогою оптичної схеми (див. рис. 11).

Промінь світла від джерела А, відбившись від дзеркала маятника 1, падає на нерухоме дзеркало, на дзеркало маятника 2 і пізніше надходить до реєстратора В. Цей реєстратор фіксує незбурену синусоїду, за якою визначають період коливання фіктивного маятника.