Выполнение работы. Упражнение 1. Проверка формулы периода колебаний и определение приведённой длины

Упражнение 1. Проверка формулы периода колебаний и определение приведённой длины физического маятника.

Занесем результаты измерений для ФМ в таблицу 1.

Таблица 1. Физический маятник

Номер опыта	Кол-во колебаний N	Время колебаний t, (с)	Период T, (с)	Длина стержня h, (м)	Расст. от точки подвеса до центра тяжести l, (м)	Приведенная длина ФМ Lпр, (м)
		13,063	-	0,58	0,19	0,337
		13,085
		13,058
		13,055
		13,063
Ср. знач.		13,064	1,187	-	-	-

По формуле , где N- число полных колебаний стержня, рассчитаем период колебаний ФМ.

с;

Проверим справедливость формулы ;

; ;

Пользуясь формулой по измеренным значениям l и h рассчитаем приведённую длину ФМ.

Занесем результаты измерений для математического маятника в таблицу 2.

Таблица 2. Математический маятник

Номер опыта	Кол-во (N) колебаний	Время колебаний t, (с)	Период мат. маятника Tмат, (с)
		11,866	1,188
		11,897
		11,897
		11,890
		11,894
Ср.знач.	-	11,888	-

По формуле , где N- число полных колебаний стержня, рассчитаем период колебаний математического маятника.

ВЫВОД: периоды колебаний физического маятника и математического, длина которого является приведенной длиной данного физического маятника, равны.

Упражнение 2. Исследование формулы периода колебаний ФМ.

Таблица 3.

Номер опыта	Кол-во колебанийN	Время (t1) измеренное	Время (t2) измеренное	Время (t3) измеренное	Среднее значение времени t	Отступ от центра тяжести l, (см)	Период T, (c)
		35,915	34,898	36,224	35,679		3,5679
		19,348	20,589	21,215	20,384		2,0384
		12,976	13,098	12,713	12,929		1,2929
		16,692	17,103	16,518	16,771		1,6771
		14,684	15,211	14,511	14,802		1,4802
		12,175	12,223	12,518	12,305		1,2305
		11,991	12,007	11,997	11,998		1,1998
		11,903	11,890	11,875	11,889		1,1889
		11,832	11,818	11,807	11,819		1,1819
		11,828	11,804	11,783	11,805		1,1805
		11,786	11,759	11,749	11,764		1,1764
		11,887	11,848	11,821	11,852		1,1852
		13,752	13,120	12,989	13,287		1,3287

По результатам таблицы 3 построим график зависимости T(l).

Его поведение объясняется на основании формулы .

По данным таблицы 2 построим график зависимости от и убедимся, что она является линейной.

Пользуясь графиком зависимости от и формулой , возведя её в квадрат, определим ускорение свободного падения g.

где

∆X и ∆Y находятся из графика

Вывод. Мы исследовали закон колебательного движения физического маятника, построили график зависимости T(l) а так же, построили график зависимости от и рассчитали ускорение свободного падения.

Дата добавления: 2015-07-24