Обработка результатов измерения

1.Описать краткоп.1-4 задания 1

2. Будет ли физический маятник в равновесии, если вы установите его в точке С на поставленном отвесно карандаше? Как называется найденная вами точка?

3. Определить числовое значение Т (Т=t/ N) и L и занесите в таблицы 4.6

4.Определить числовое значение Т (Т=t/ N) и Lдля второго маятника и занесите в таблицы 4.7

5.Сделать вывод о периоде колебаний физического и математического маятников.

 

Контрольные вопросы

 

1.Что называется физическим маятником?

2.В чем отличие математического маятника от физического?

3.От чего зависит и от чего не зависит период колебаний математического и физического маятников?

Лабораторная работа №3

 

ТЕМА:ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА

Цель: научиться определять момент инерции физического маятника

Оборудование:физический маятник (картонная пластинка) 2 шт.,штатив с отвесом, математический маятник, линейка, секундомер, весы с разновесами на штативе

4.3.1 Краткие теоретические сведения

 

Физическим маятником называется твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси.

Обычно под маятником понимают тело, совершающее колебания под действием силы тяжести. При этом ось маятника не проходит через центр тяжести тела. Простейший математический маятник, представляет собой тело, размерами которого по сравнению с длиной нити, на которой тело подвешено, можно пренебречь. Период колебаний такого маятника зависит от его длины:

g = 9,8 м/с , l – длина нити

Рисунок 4.1 − Математический маятник

 

Физический маятник представляет собой твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг горизонтальной оси подвеса.

При малых углах отклонения (рис.4.4) физический маятник также совершает колебания, близкие к гармоническим, с периодом

 

                                                                                 (4.15)

где L – приведенная длина; m− масса тела; j – момент инерции относительно т.О

Рисунок 4.5−Физический маятник

Период колебаний физического маятника совпадает с периодом колебаний такого маятника, который имеет длину

                                                                                              (4.16)

- эта длина называется приведенной длиной данного физическогомаятника. Точка К на продолжении прямой ОС, находящаяся на расстоянии L от оси подвеса, называется центром качания маятника, а точка С-центр масс физического маятника. При этом расстояние ОК = L всегда больше ОС = l. Точка О оси подвеса маятника и центр качания К обладают свойством взаимности. Если ось подвеса сделать проходящей через центр качаний, то точка О, прежней оси подвеса, станет новым центром качаний и период колебаний маятника не изменится.

Свойства маятника широко пользуются в различных приборах: в часах, при определении ускорений тел, колебаний земной коры, в гироскопах, для определения моментов инерции тел, и др.

 

Порядок выполнения работы