Измерения и обработка результатов. 1. Снять маятник с кронштейна, поместить его горизонтально на металлическую призму так, чтобы расстояния а1 и а2 от точки опоры С до призм O1 и O2 не были

1. Снять маятник с кронштейна, поместить его горизонтально на металлическую призму так, чтобы расстояния а ₁ и а ₂ от точки опоры С до призм O₁ и O₂ не были равны между собой (рис.6), где l = a ₁ + a ₂ – расстояние между ребрами призм O₁ и O₂.

Примечание: если расстояния а ₁и а ₂окажутся равными, следует передвинуть груз P ₁или P ₂

2. Передвигая грузы вдоль стержня маятника, добиться положения равновесия маятника, после чего грузы Р ₁ и Р ₂ закрепить винтами. Очевидно, что точка С при данном положении грузов является центром тяжести маятника.

3. Измерить с помощью линейки расстояния а ₁и а ₂, занести их в журнал наблюдений.

4. Подвесив маятник на кронштейн за призму О₁, вывести его из положения равновесия и, включив секундомер, определить время n= 40–50 полных колебаний.
Примечание: угол отклонения маятника не должен превышать 8–10^о.
Измеренное время t ₁занести в таблицу. Вычислить период колебаний
Т ₁ = t₁ / n маятника относительно оси О₁ и записать его значение в журнал наблюдений.

5. Снять маятник и, перевернув, подвесить его на кронштейн за призму О₂. Повторить действия по п. 4. Значения t ₂ и Т ₂ = t₂ / n записать в журнал наблюдений. По формуле (13) рассчитать ускорение свободного падения.

6. Снять маятник, передвинуть грузы Р ₁ и Р ₂ и, поместив его на горизонтальную призму, найти новое положение центра тяжести С. Измерить расстояния а ₁ и а ₂.

7. Повторить действия по пунктам 2 – 5 в соответствии с количеством опытов. Результаты занести в журнал наблюдений.

Журнал наблюдений

№ п/п	n, кол.	l, м	а 1, м	а 2, м	t 1, с	T 1, с	t 2, с	T 2, с	g, м/с2	< g>;, м/с2

 

Контрольные вопросы

1. Какое движение называется свободным падением?

2. Приведите определение свободных и вынужденных колебаний.

3. Что называется амплитудой, фазой, периодом и частотой колебаний? Единицы их измерения?

4. Какие колебания называются гармоническими? Что называется гармоническим осциллятором?

5. Напишите уравнение свободных незатухающих гармонических колебаний.

6. Напишите дифференциальное уравнение одномерного линейного свободного гармонического осциллятора.

7. Что называется физическим маятником? Период его колебаний?

8. Сформулируйте теорему Штейнера.

9. Почему при выполнении работы надо брать малые амплитуды колебания?

Литература

1. Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике.- М.: Высш.школа, 1965.

2. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3-х т. М.: Наука, 1982. Т.1.

3. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. Школа, 1985.

4. Физический практикум: Механика и молекулярная физика / Под ред. Проф. В.И. Ивероновой.- М.: Наука, 1967.

5. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1985.

Лабораторная работа № 4(8)

Определение моментов инерции твердых тел по периоду крутильных колебаний

Выполнил студент ____________, группа _________, дата _____________.

Допуск ______________

Выполнение __________

Зачет ________________

 

Цель работы: Научиться определять моменты инерции тел различной формы с помощью крутильных колебаний.

Приборы и материалы

№ п\п	Наименование прибора	Цена деления	Предел измерения (х max)	Точность отсчета (Δ х пр)
	Прибор ТМ-98	-	-	-
	Испытуемое тело (гиря)	-	-	-
	Диск металлический	-	-	-
	Секундомер
	Линейка

 

Теоретические сведения

Основные понятия и законы