Определение ускорения свободного падения

5.1.1. Определение g с помощью математического маятника

1. Подключить фотодатчик к блоку при помощи кабеля. Вилку с марки­ровкой "Ф" вставить в розетку фотодатчика.

2. Произвести регулировку положения основания при помощи регулиро­вочных опор, используя для визуального наблюдения в качестве отвеса матема­тический маятник.

3. Снять физический (оборотный) маятник с верхнего кронштейна. Уста­новить нижний кронштейн с фотодатчиком в крайнее нижнее положение шкалы так, чтобы плоскость кронштейна, окрашенная в синий цвет, совпала с одной из рисок шкалы.

4. Установить верхний кронштейн таким образом, чтобы шарик 9 матема­тического маятника оказался в рабочей зоне фотодатчика. При помощи устройства 10 добиться такого положения шарика, при котором его централь­ная риска будет совпадать по высоте с риской на фотодатчике.

5. По шкале вертикальной стойки определить длину математического ма­ятника l.

6. Нажать кнопку "СЕТЬ" блока. При этом должно включиться табло ин­дикации.

7. Отвести рукой шарик математического маятника на угол = и отпус­тить его.

8. Нажать кнопку "ПУСК" на блоке и убедиться, что он регистрирует число (левое табло) и время (правое табло) колебаний маятника. Нажать кнопку "СТОП" на блоке и убедиться, что отсчет времени и количества периодов коле­баний прекращается в момент окончания очередного периода колебаний. На­жать кнопку "СБРОС" на блоке.

9. Привести математический маятник в колебательное движение, отклонив металлический шарик на угол = , после чего нажать кнопку "ПУСК" на блоке. По показанию таймера определить значение времени (t) 60 колебаний ма­ятника, нажав кнопку "СТОП".

10. Передвигая вверх кронштейн с фотодатчиком на 20 мм и 40 мм от начального положения, при помощи устройства 10 добиться такого положения шарика, при котором его центральная риска будет совпадать по высоте с рис­кой на фотодатчике. Повторить эксперимент два раза.

11. Результаты измерений занести в табл. 1.

 

Табл. 1

№ опыта	длина маятника l, м	время колебаний t, с

 

5.1.2. Определение g с помощью оборотного маятника

1. Укрепить призматическую опору 12 на расстоянии около 120 мм от конца стержня 11 физического (оборотного) маятника и два груза 13 в положе­ниях, обозначенных на рис. 3.

2. Подвесить оборотный маятник на одной из призматических опор. По­вернуть верхний кронштейн на 180 градусов так, чтобы стержень маятника на­ходился в рабочей зоне фотодатчика.

3. Нажать кнопку "СБРОС" на блоке. Отклонив маятник на угол , нажать кнопку "ПУСК" на блоке и без толчка отпустить маятник. По показанию таймера определить значение времени () 30 колебаний маятника.

4. Повернуть маятник и подвесить его на другой призматической опоре.

5. Нажать кнопку "СБРОС" на блоке. Отклонив маятник на угол , нажать кнопку "ПУСК" на блоке и без толчка отпустить маятник. По показанию таймера определить значение времени () 30 колебаний маятника.

6. Перемещением призматических опор и грузов на стержне добиться совпадения и с точностью примерно 0,5 %.

7. Определить расстояние между призматическими опорами при по­мощи линейки.

 

5.2. Определение периодов собственных колебаний и положения центра масс физи­ческого маятника

 

1. Установить грузы 13 в произвольном положении на стержне 11 физиче­ского (оборотного) маятника (см. рис. 3).

2. Определить время колебаний оборотного маятника и в соответст­вии с с изложенной выше методикой (сначала на одной призматической опоре, затем пере­вернув его).

3. Занести данные в табл. 2.

4. Измерить расстояние L между призматическими опорами при помощи металлической линейки.

Табл. 2

Время колебаний	, с	, с