Хід виконання роботи

1. Встановити максимальну довжину L нитки підвісу маятника і значення довжини занести до Таблиці 1.40.;

2. приєднати блок живлення та індикації до електричної мережі і включити його натисканням кнопки «Мережа(Сеть)»;

3. маятник відхилити на кут (5-15)⁰ і утримуючи його, встановити на нульові позначки цифровііндикатори натисканням кнопки «Сброс»;

4. відпустити маятник і провести вимірювання часу  =10 повних коливань t, результат занести в Таблицю 1.40;

Увага! Кнопку «Стоп» слід натискати після того, як лічильник покаже число на одиницю менше заданого ( -1), секундомір виключиться автоматично після виконання  коливань;

5. Виконати вимірювання за п.п.3,4 для 5-7 різних довжин підвісу, а результати вимірювання часу t коливань занести до Таблиці 1.40

Таблиці 1.40

№ п/п	L (м)	t (сек)	t2 (сек)
1
2
…..
7

Методика обробки результатів вимірювання.

Величину прискорення вільного падіння можна визначити для кожної пари данних (L_і , T_і=t_і/N) таблиці1.40 із формули (3.40)

Але середньоарифметичне значення прискорення вільного падіння за результатами 5-7 вимірювань не буде найбільшімовірним через нерівноточність цих вимірів. Кореляційний аналіз із застосуванням, наприклад, методу найменших квадратів (МНК), дозволить отримати достовірний результат. Для цього необхідно застосувати відповідні програмні системи: Excel, Мсad, ORIGIN та інш., які мають вбудовані процесори МНК.

Використання Excel : Дані Таблиці 1. занести до листа Excel і утворити стовпчик для х, замінивши Т на t/N, де N-число повних коливань у одному досліді. За програмою ЛИНЕЙН(масив y; масив x) (МНК) провести обчислення величини прискорення g. За програмою КОРРЕЛ(масив y; масив x) обчислити коефіцієнт кореляції r. За програмами СТАНДОТКЛОНП (масив x) та СТАНДОТКЛОНП(масив y) обчислити середньоквадратичні відхилення . За формулами

обчислити границі довірчого інтервалу для r та g (коефіцієнт Стьюдента). Результати обчислень занести до до протоколу роботи у вигляді

.

Використання ORIGIN:занести данні Таблиці 1.40 в таблицю ORIGIN (L_і х,  у), через меню Plot побудувати графік залежності L від Т²/4π²; через меню Тооl застосувати опцію Linear fit; ORIGIN побудує на графіку лінію регресії і видасть параметри лінійної кореляції, в яких відповідно до виразу (4.40-5.40) коефіцієнт b = g.

Використання Мсad: Приклад використання Мсad для знаходження величини прискорення вільного падіння наведений в методичному посібнику 6.40.

Результати обчислень занести до протоколу роботи у вигляді

Контрольні питання

1. Що ми називаємо математичним маятником?

2. Коливальний рух. Гармонічний коливальний рух.

3. Вивести диференціальне рівняння незгасаючих гармонічних коливань і знайти його розв’язок.

4. Амплітуда, частота, період і фаза коливань.

5. Зміщення, швидкість, прискорення в коливальному русі.

6. енергія гармонічного коливального руху і особливості виконання закону збереження енергії.

ЛІТЕРАТУРА

1.40. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П.. Загальний курс фізики: Навчальний посібник. –Т. 1.: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Техніка, 1999. – 536 с.

40. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Вища школа, 1993. – 431 с.

40. Загальна фізика. Лабораторний практикум: Навч. посібник за заг.ред. І.Т. Горбачука. – К.: Вища школа, 1992. – 509 с.

40. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Т. І. Механика. – М.: Наука, 1989. – 576 с.

40. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2000. – 478 с.

6.40. Опрацювання результатів вимірювання при виконанні лабораторних робіт фізичного практикума з використанням математичної системи Mcad. (Методичні вказівки до лабораторного практикуму для студентів усіх спеціальностей) . А.О.Потапов, А.І.Мотіна. - К.: КНУТД, 2004.- 112 с.