Учитывая, что в (6.27) l = а/2, получим формулу периода собственных колебаний маятника 1:

Т0 =2π 32ga .

При наличии трения колебания будут затухающими. При небольшой величине коэффициента затухания β период колебаний незначительно возрастет относительно случая, когда затухания нет (6.34). В этом можно убедиться, определив экспериментально период затухающих колебаний и сравнив его с вычисленным значением T0. Экспериментальное значение периода можно вычислить по формуле (6.9), зная время tN полных N колебаний.

Для вычисления по формуле (6.35) коэффициента затухания β измеряется время τ, в течение которого амплитуда колебаний маятника 1 уменьшается в e раз. Логарифмический декремент затухания δ определяется по формуле (6.38), для чего измеряется число колебаний Νе,в течение которых амплитуда уменьшается в e раз. В данной работе величины τ и Νе целесообразно измерять одновременно.

Если маятник 1 соединить с маятником 2 при помощи системы рычагов и гибкой пластины 5, и заставить маятник 2 колебаться, то маятник 1 будет находиться под действием периодической силы, вследствие чего будут наблюдаться вынужденные колебания. Изменяя положение гайки 4, мы меняем период колебаний маятника 2 и величину амплитуды вынужденных колебаний. Для получения зависимости амплитуды вынужденных колебаний от периода вынуждающей силы измеряется максимальная амплитуда колебаний маятника 1 и период колебаний маятника 2 при разных положениях круглой гайки 4.

Порядок выполнения работы

Определение периода собственных колебаний маятника

1.Выведите пластинку 5 (рис. 6.15) из зазора на верхнем конце маятника 1. Для этого аккуратно поверните колодку с пластинкой вокруг соединительного стержня.

2.Отклоните маятник 1 от положения равновесия на небольшой угол

α0 <10° (до красной риски на шкале) и отпустите, включив одновремен-

но секундомер. Измерьте время 10 – 15 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу 1.

3. Измерения по пункту 2 повторите пять раз.

Определение коэффициента затухания β

илогарифмического декремента затухания δ.

1.Отклоните маятник 1 от положения равновесия до черной риски на шкале 6 (что соответствует значению начальной амплитуды Ао = 82 де-

120