Выполнение работы
А. Проверка зависимости периода колебаний математического маятника от его длины.
-
Для трех – четырех разных длин l1 , l2, l3, … (они должны отличатся на 20 см, но быть не менее 80 см) измерять время t1, t2, t3, … некоторого количества полных колебаний (например N = 20 колебаний).
-
Вычислить периоды этих колебаний по формуле:
, -
Данные измерений и вычислений занести в таблице:
Таблица 1
|
N |
l = 80 см |
l = 100 см |
l = 120 см |
l = 140 см |
||||
|
t1 |
T1 |
t2 |
T2 |
t3 |
T3 |
t4 |
Т4 |
|
-
Сравнить следующие отношение:
с
;
с
;
с
.
-
Занести результаты в таблицу:
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б. Определение ускорения свободного падения «g».
Если нить l будет значительно превышать диаметр шарика, то ускорение свободного падения «g» можно вычислить по формуле:
(*)
-
Для трех – четырех разных длин маятника вычислить ускорения «g» по формуле (*).
-
Данные измерений и вычислений занести в таблице:
Таблица 3
|
№ n/n |
(м) |
t (c) |
Nколеб. |
T (c) |
gi (м/с2) |
gi |
(gi)2 |
|
1 |
0,80 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(gi)2 |
-
Сделать математическую обработку полученных значений «g».
;
,
где - коэффициент
Стьюдента
![]()
с точностью
%
Контрольные вопросы
-
Какой колебательный процесс называется гармоническим и каково его аналитическое и графическое представление?
-
Перечислите характеристики гармонического колебания и определите их физический смысл.
-
Покажите, что уравнение (6) является решением дифференциального уравнения (4).
-
Найдите, по какому закону изменяется скорость шарика с течением времени.
-
Сформулируйте законы колебаний математического маятника на основании выводов, сделанных из работы.
-
От каких величин зависит ускорение свободного падения?
-
Для каких целей используются маятники?
Литература
-
Грабовский Р. И. Курс физики. М., 1980. 607 с.
-
Детлаф А. А., Яворский Б. М., Милковская Л. Б. Курс физики. М.,1973, Т. 1. 384 с.
-
Ландау Л. Д., Ахиезер А. И., Лифшиц С. М. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика. М., 1965.
-
Савельев И. В. Курс общей физики. М., 1982, Т. 1.
