книги из ГПНТБ / Ольвовская М.Б. Основы механики и строения вещества учеб. пособие

Чтобы повысить точность измерений, разность длин надо брауь не меньше I м.

f»

Порядок выполнения работы

I . Опускают шарик вдоль шкалы в самое низшее положение, подводят подвижную планку под шарик до касания. Снимают отсчет »*2

*2, Отклоняют шарик от положения равновеоия на 4-5°. Пропускают несколько колебаний, потом в момент наиболіг-

шего отклонения маятника со счетом "нуль" нажимают кнопку секундомера и отсчитывают ото полных колебаний. Со счетом "сто" останавливают секундомер. Записывают в табл. I пока­ зания секундомера о точностью до 0 ,2 сек . Определяют время

одного полного колебания (период колебания ТА ) , Измерения производят три раза и определяю^ среднее. Затем определяют ореднюю арифметическую погрешность.

3 . Устанавливают новую длину маятника, передвигают подвижную планку до касания с шариком и снимают отсчет

Находят б Q . Записывают результат в оиотеме СГС и СИ

30

Среднее:

Таблица 2

Определение периода Т2

Содержание отчета

Отчет должен включать: I) теоретическое обоснованіе

тяжести, 4) вычисление погрешности результата, 5) оконча­ тельный результат.

З І

Выражение ( I) покааываег, ч ю Т не зависит ни от массы маятника, ни от амплитуды колебания. Последнее справедливо только при небольших углах отклонения (не более 6 ° ) . Матема­ тический маятник - это идеализированное понятие. Практически наблюдаются колебания весомого тела, подвешенного в точке, не совпадающей о его центром тяжести. Тело, способное коле­ баться около положения равновесия, называется физическим маятником.

Период колебания такого маятника определяется следую­ щим выражением:

Выяоним физический смысл величины У . Понятие момента ине]}Ции вводится при изучении вращательного (или колебатель­

Вычисление моментов инерций тел различной геометрической формы производится методом интегрального исчисления и при­

33

Из выражения (2)

Т -Я Г

Т -яг*

следует, что значение ^ определяется как

7^х

____ т а ос

( 6)

Следовательно, для опре­

колебания Т производится по времени колебания маятника; масса Ш изме­ ряется на рычажных весах; Cf - табличная величина, зависящая от широты мест-

= 9,82 м/сек2).

Положение центра тяжести cl физического маятника оп­ ределяется вычислением, исходя из следующего (рис. 2 ) . Расположим физический маятник горизонтально. Центр тяжести однородного стержня находится в его геометрическом центре ( .) С . Центр тяжести линзы - в ( .) В . Центр тяжести всей сис­

темы находится в точке Д на расстоянии X от середины стержня Если принять за У расстояние центра линзы от конца стержня

35

3) Опоѳделяют положение центра тяжѳоти фиэнчѳокого ма ника пользуясь ^выражением ( ? ) .

Ь) Определяют массу маятника на рычажных вѳоах.

5)0пределяют измеряемый момент инерции, пользуясь выра­ жением ( б ) .

6) Повторяют измерения, переместив линзу в другое полож ние, Сравнивают результаты двух измерений и делают вывод, как изменяется \ ) , при изменении положения линзы.

Значение момента инерции фиэичѳокого маятника может быть

..определено и вычислением, исходя из следующих положений. Общий момент инерции маятника представляет оумму моментов инерций стержня и линзы:

(Ю)

где 4 - расстояние от центра линвы до оси колебания.

37

/

Из выражений (9) и (ІО ) определяемся 3 маятника. Сравнить два значения У , полученные в одном из опытов и вычисленное по формуле (10)

Таблица I

58