6.4 Прилади та обладнання

Для виконання лабораторної роботи потрібні: оборотний маятник з кронштейном, секундомір, лінійка.

6.5 Послідовність виконання роботи

6.5.1.Розташувати призмиП₁іП₂та тягарі на рис.6.2. ПризмиП₁іП₂та тягарГ₁закріпити нерухомо. ТягарГ₂переміщується у

процесі виконання роботи. Його положення відносно робочого ребра

призми П₂визначається відстаннюl.

6.5.2.Маятник встановити на призмуП₁, а тягарГ₂у по початкове положенняl = 8см. Відхилити маятник від положення рівноваги на кут=10і за допомогою секундоміра визначити час 10 коливань. Досліди повторити ще двічі. Після цього обчислити середній

Рис.6.2

час t_ср, та період коливаньТ_срза формулою

, (6.4)

де n = 10 - число коливань маятника.

Аналогічні досліди повторити при інших положеннях тягаря Г₂, збільшуючи при кожному кроці відстаньlміжП₂іГ₂на 5-10 см, так щоб використати всю наявну довжину стрижня, по якому може рухатися тягарГ₂.

Результати вимірів відстані l, часуt, та періодуТзанести в табл. 6.1.

6.5.3.Аналогічні досліди провести для маятника, що гойдається на призміП₂. При цьому кронштейн, для зручності вимірів закріпити в нижній частині вертикального стояка.

Дослідні дані занести в табл.6.1

Таблиця 6.1

Положення маятника	№ дослідів	n	lі	t1	t2	t3	tср	Tі
			м	с	с	с	с	с
Опора на П1	1
	2
	3
	4
	5
Опора на П2	1
	2
	3
	4
	5

6.5.4.Побудувати графіки залежностей періодів коливань маятникаТ₁іТ₂від відстаніl так, яксхематично наведено на рис.6.3. Визначити точку перетину прямихl₀, в якійТ₁ Т₂.

Рис 6.3

6.5.5.Закріпити тягарГ₂на відстаніl₀, визначеній графічно, і уточнити значення періодівТ₁іТ₂коливань маятника на призмахП₁іП₂. Для цього виміряти відповідний часt₁іt₂ протягом якого здійснюютьсяn = 10 коливань. Якщо в результаті вимірювань виявиться, наприклад, щоt₁ t₂, то це означатиме, що відстаньl₀не відповідає дійсній точці перетину і її потрібно змінити в бік збільшення довжиниl(приt₁ t₂- навпаки).

Встановлюючи Г₂на подовженій відстані ,виміряти і на призмахП₁іП₂відповідно.

Зауважимо, що збільшення відстані l₀повинно бути таким, щоб різниця (t₁-t₂) для першого положенняГ₂і (t₂-t₁) для другого - була б однаковою і не перевищувала похибку секундоміраt. За дійсне значення часуnперіодів коливань приймається середнє від усіх значеньt_1iіt_2i. Результати вимірів занести в табл.6.2

6.5.6.Для вимірювання зведеної довжиниl_зв (відстані між ребрами опорних призмП₁іП₂) необхідно маятник зняти з кронштей на і розташувати горизонтально на робочому столі. За допомогою лінійки вимірятиl_звз точністюl_зв. Результати занести в табл.6.2

Обчислити gза формулою (6.5), куди підставити значення періоду коливаньT = t_ср / n:

. (6.5)

Таблиця 6.2

№ дос- ліду	n	Поло ження маят ника	l0	tі	tср	Δt	lзв	Δlзв	g	δg	g
			м	с	с	с	м	м	м/с2	%	м/с2
1		на П1
2		на П2
3		на П1
4		на П2

Визначити відносну та абсолютну похибки величини g за формулами:

, (6.6)

. (6.7)

При ретельному виконанні усіх вимірювань n = 0. Основну роль відіграють похибки приладівl_зв іt_ср. Кінцевий результат записати у вигляді, м/с²:

g = g_ср  g (6.8)