2. Порядок выполнения работы.
2.1.Экспериментальная часть.
Установка "крутильный маятник" изготовлена в настольном варианте и находится в лаборатории в собранном виде. В учебном процессе используются два варианта установок (№5А и №5Б), различающихся параметрами некоторых своих элементов.
Для выполнения измерений дополнительно требуются:
1) набор тел:
а) два металлических одинаковых цилиндра;
б)два-три тела разной формы из различных материалов (по заданию преподавателя); массы тел указаны, геометрические размеры требуется определить;
2) штангенциркуль (для определения размеров тел).
Внешний вид установки показан на рис.3. Крутильный маятник смонтирован на платформе, которая приводится в горизонтальное положение с помощью винтовых опор. На платформе (1) закреплены круглая вертикальная стойка (2) и блок регистрации (11).
На вертикальной стойке с помощью втулок (3,4,5) регулируется положение трех кронштейнов. Верхний и нижний кронштейны служат для крепления концов нитей (6) и (10). На среднем кронштейне крепятся фотозатвор (9) и ограничители угла поворота (8).
Рамка (7), размещённая между двумя натянутыми нитями, имеет платформу для установки исследуемых тел и два рычага - левый и правый.
Правый рычаг предназначен для поворота рамки на начальный угол (поворот осуществляется пальцами руки по часовой стрелке). Левый рычаг должен входить в зазор фотозатвора и прерывать световой луч, направленный на фотоэлемент.
На рис.3 показано, что фотозатвор имеет форму буквы "П", положенной боком. Узкий световой луч формируется в верхней части фотозатвора, фотоэлемент находится в его нижней части.
Фотозатвор соединён с электрической схемой блока регистрации (11) так, чтобы обеспечить счёт числа периодов и времени колебаний маятника.
Блок регистрации включается в сеть с напряжением ~220 В. На панели блока имеются три кнопки управления: "Сеть", "Стоп" и "Сброс" и два табло: "Периоды" и "Время”. На первом табло высвечиваются два цифровых разряда для счёта числа периодов; на втором табло -пять цифровых разрядов: два первых - число секунд; третий, четвертый и пятый - десятые, сотые и тысячные доли секунды соответственно.
ПРИМЕЧАНИЕ 1. Правила пользования кнопками управления блока регистрации рамки приводятся в следующем разделе II.2.
ПРИМЕЧАНИЕ 2. Кронштейн, закреплённый на втулке (4), выполнен в форме полукруга и снабжён шкалой, предназначенной для отсчёта углов поворота рамки. В опытах данной работы эта шкала не используется.
ВНИМАНИЕ: Параметры установок указаны на установках и ниже:
Наименование параметра |
Номер установки |
|
5А |
5Б |
|
Масса сплошного цилиндра А1 (по 2 шт.), г |
(590,0 0,1) |
(589,8 0,1) |
Масса параллелепипеда А2, г |
(190,90 0,05) |
(240,10 0,05) |
Масса пустотелого цилиндра А3, г |
(209,20 0,05) |
(225,60 0,05) |
Длина нити l1, мм |
(132,0 0,8) |
(151,0 0,8) |
Длина нити l2, мм |
(115,0 0,8) |
(102,0 0,8) |
Радиус нити r, мм |
(0,237 0,005) |
|
Размер b, мм |
(30,0 0,2) |