Определение земного ускорения при помощи оборотного маятника. Казарбин А.В. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

3
Цель работы: ознакомиться с методом измерения ускорения свободного
падения при помощи оборотного маятника.
Задача: пользуясь оборотным маятником, определить ускорение свобод-
ного падения.
Приборы и принадлежности: универсальный маятник, оснащенный фо-
тоэлектрическим датчиком и универсаль-
ным миллисекундомером.
ВВЕДЕНИЕ
Наиболее точные измерения ускорения свободного падения выполня-
ются с помощью косвенных методов. Один
из них основан на использова-
нии формулы периода колебаний физического маятника. Физическим ма-
ятником называется любое твердое тело, способное совершать под дейст-
вием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси
подвеса, не проходящей через центр тяжести этого тела. Его период коле-
баний при малых амплитудах определяется формулой
amg
J
2Т π= , (1)
где m – масса маятника; J – его момент инерции относительно оси, прохо-
дящей через точку подвеса О;
арас-
стояние между точкой подвеса и цен-
тром тяжести,
а = ОС. Рассматривая ма-
тематический маятник массой m и дли-
ной
l как частный случай физического, у
которого
a = l, а J = ml
2
, из формулы (1)
получаем формулу периода колебаний
математического маятника
а) б)
l
g
2Т
l
π= . (2)
Из сопоставления (1) и (2) следует, что
математический маятник с длиной
a
l
m
J
пр
= (3)
будет иметь такой же период колебаний,
как и данный физический маятник. Ве-
личину (3) называют приведенной длиной физического маятника. Итак,
Рис. 1. Маятники:
а) физический; б) математический
mg
C
l
пр
a
C
К
O
m
g