Завдання. 1. Визначте діапазон амплітуд, за яких період коливань маятника T не залежить від

1. Визначте діапазон амплітуд, за яких період коливань маятника T не залежить від амплітуди. Для цього відведіть маятник від положення рівно­ваги на деякий кут j ₁ (~10°) та виміряйте час, за який маятник зробить 50 коливань. За результатами експерименту знайдіть період коливань T.

Повторіть експеримент, зменшивши початкове відхилення в 1,5-2 рази, а потім ще раз так само зменшіть амплітуду. Якщо періоди збігаються в границях похибки вимірювань, то для подальших вимірювань можна виби­рати будь-яке початкове відхилення, менше за j ₁. Якщо періоди значно відрізняються, треба вивчати поведінку маятника за ще менших відхилень.

З’ясуйте, що вносить найбільшу похибку у визначення періоду і спробуйте її зменшити.

2. Зафіксуйте вантажі на стержні несиметрично, таким чином, щоб один з них був розташований біля кінця стержня, а інший — біля середини стержня. Розташуйте опорні призми по обидві сторони від центру мас системи. Виміряйте періоди коливань маятника Т ₁ та Т ₂ навколо призм П₁ та П₂.

3. Дослідіть залежність періодів коливань Т ₁ та Т ₂ від положення вантажів В₁ та В₂. При цьому достатньо вимірювати час 10-15 коливань. З’ясуйте:

· який з вантажів сильніше впливає на величину періодів;

· який з вантажів істотно впливає на різницю періодів.

4. Пересуваючи вантаж, який істотно впливає на різницю періодів, досягніть грубого співпадання періодів. Визначте періоди за 10-15 коливаннями. Вимі­ряйте відстані між вантажами та їх положення на стержні, знайдіть положення центра мас маятника. Оцініть величину відстаней s ₁ та s ₂. Як зазначалось вище, вони мають відрізнятись не менше як у 1.5, і не більше як у 3 рази.

5. Змінюючи положення вантажу, який менше впливає на періоди, досягніть збігу періодів T ₁ та T ₂ з точністю не менш як 1%. Перевірте, чи задо­воль­няють в цьому випадку значення s ₁ та s ₂ нерівності (15). Остаточне вимі­рювання періоду коливань маятника слід робити за 20-30 повних коли­вань. Необхідно також впевнитись в тому, що вплив тертя на такій кількості коливань незначний (тобто амплітуда коливань помітно не змен­шується).

6. Знайдіть зведену довжину фізичного маятника. Перевірте це значення за допомогою наявного математичного маятника. Для цього поверніть верх­ній кронштейн, на якому закріплено математичний маятник, на 180° та пересуньте фотодатчик так, щоб куля маятника перетинала оптичну вісь. (Риска на кулі має знаходиться на одному рівні з фото­дат­чи­ком). Змінюючи довжину маятника за допомогою котушки, добийтесь співпадання періоду математичного та фізичного маятників у межах точності вимірів.

7. Повторіть вимірювання ще для декількох (не менше 5-6) значень зведеної довжини фізичного маятника (відстані між опорними призмами).

Дата добавления: 2015-07-24