Порядок выполнения работы. 1. Снять пластину с подвеса, измерить линейкой расстояния b1 = O1C и b2 = O2C (см

 

1. Снять пластину с подвеса, измерить линейкой расстояния b₁ = O₁C и b₂ = O₂C (см. рис.4.2) и оценить ошибку D b этих измерений. Результаты занести в табл. 4.1; сюда же вписать данные о массе тела и ускорении свободного падения.

2. Подвесить маятник на ось О₁, привести его в движение (j £ 8^о) и измерить время t₁ для 30-50 полных колебаний N. (Отсчет времени лучше начинать после того, как тело совершит несколько колебаний). Опыт повторить не менее 5 раз при одном и том же числе колебаний. Результаты (эти и последующие) занести в табл. 4.1.

Таблица 4.1

 

№	Число полн.	Колебания на оси О1	Колебания на оси О2
п/п	колеб. N	t1 , с	Т1, с	t2, с	T2, с	(T2i - < T2>), с	(T2i - < T2>)2, с2
. . .
Другие b1 = ± m = ± L1 = данные b2 = ± g = ± L2 =

 

3. Снять маятник и, подвесив его на ось О₂, проделать тоже, что и в п.2.

4. Вычислить периоды колебаний Т₁ и Т₂ для каждого из опытов и их средние значения < T₁> и < T₂>;.

5. По формуле

 

(см. (4.12)) вычислить < I₁> и < I₂>.

6. Для момента инерции I₂ вычислить относительную погрешность e _I2 (для I₁ принять ее такой же). Для этого:

а) подсчитать Т_2i - < Т₂>, (T_2i - < T₂>)², (cм. табл. 4.1);

б) вычислить абсолютную погрешность в измерении периода колебаний

,

 

где n - число измерений; N – число выбранных колебаний; D t_пр - приборная погрешность секундомера; t_{a, n -} коэффициент Стьюдента (определяется по таблице в зависимости от выбранной надежности a и n);

в) определить относительную погрешность

 

.

 

7. Вычислить абсолютные погрешности в определении моментов инерции:

D I₁ = e _I < I₁>, D I₂ = e _I < I₂>.

8. Результаты представить в виде:

 

I₁ = < I₁> ± D I₁ , I₂ = < I₂> ± D I₂ при a = …, e _I = … %.

 

9. Вычислить приведенные длины L₁ и L₂ маятников по формуле

 

 

10. При наличии математического маятника установить его длину l равной L₁ (или L₂) и убедиться в синхронности колебаний физического и математического маятников.

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физический маятник.

2. Уравнения колебаний физического маятника (дифференциальное уравнение и его решение).

3. Частота и период колебаний физического маятника.

4. Приведенная длина физического маятника.

5. Точка подвеса и центр качаний физического маятника.

6. Метод определения I в данной работе.

7. Порядок выполнения работы.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5