Курс общей физики. Лазарев А.П - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

20
ПРОВЕРКА ЗАКОНОВ КОЛЕБАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО
МАЯТНИКА
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ
Приборы и принадлежности: математический маятник , секундомер ,
штангенциркуль .
Описание установки
М атематическим маятником в работе является тяжелый
металлический шарик 1, подвешенный на длинной тонкой нити (рис.3).
Длина нити может меняться путем перемещения
крепящего кронштейна 2 вдоль нити и измеряется по шкале
3, амплитуда колебаний маятника измеряется по шкале 4.
Длина математического маятника
l
находится как
сумма длины нити
l
1
от положения кронштейна до шарика и
радиуса шарика.
Период колебаний определяется при помощи
секундомера и его время рассчитывается из 20-30 полных
колебаний маятника по формуле Т = t/n, где t – время n
полных колебаний математического маятника.
Целью работы является изучение зависимости периода
колебаний математического маятника от длины . Как следует
из теории математического маятника период его колебаний
определяется по формуле
g
l
π2=Τ
. (1)
Тогда , очевидно, для разных длин маятника
l
1
и
l
2
будет справедливо
соотношение
2
1
2
1
l
l
=
Τ
Τ
. (2)
Для проверки соотношения (4) кронштейном 2 необходимо
установить длину маятника 140-150 см и определите его период
колебаний . Передвигая кронштейн, уменьшить длину маятника вдвое и
опять определить период колебаний . Измерения проводятся не менее трех
раз и данные заносятся в таблицу
1
l =…
2
l =…
№
п/п
n t
1
, c T
1
, c Δ T
1
, c n t
2
, c T
2
, c Δ T
2
, c
2
1
Τ
Τ
2
1
l
l
1
2
3
Не
запол
-
Не
запол
-
Ср.
Сделать вывод о характере зависимости периода колебаний
математического маятника от его длины .
При определении ускорения свободного падения наблюдают
колебания маятника для разных длин
l
1
и
l
2
, определяя Т
1
и Т
2
, и
находят g по формуле , полученной из (1):
Рис.3
4
1
2
3
                                                 20


         П Р О ВЕ Р К А ЗА К О Н О В К О Л Е Б А Н И Я М А Т Е М А Т И ЧЕ С К О ГО
                                        М А ЯТ Н И К А
         И О П Р Е ДЕ Л Е Н И Е У С К О Р Е Н И Я С ВО Б О ДН О ГО П А ДЕ Н И Я
          П риборы и прина длежности: м а тем а тическ ий м а ятник , сек ундом ер,
  ш та нгенцирк уль.
                                  О писа н ие уст а н ов ки
          М а тем а тическ им    м а ятник ом     в ра боте является тяжелы й
  м ета ллическ ий ш а рик 1, подвеш енны й на длинной тонк ой нити (рис.3).
                           Д лина нити м ожет м еняться путем перем ещ ения
                   к репящ его к ронш тейна 2 вдоль нити и изм еряется по ш к а ле
                   3, а м плитуда к олеба ний м а ятник а изм еряетсяпо ш к а ле 4.
                           Д лина м а тем а тическ ого м а ятник а l на ходится к а к
                   сум м а длины нити l 1 отположения к ронш тейна до ш а рик а и
            3      ра диуса ш а рик а .
                           П ериод к олеба ний        определяется при пом ощ и
   2               сек ундом ера и его врем я ра ссчиты ва ется из 20-30 полны х
             4 к олеба ний м а ятник а по ф орм уле Т = t/n, где t – врем я n
                   полны х к олеба ний м а тем а тическ ого м а ятник а .
                           Целью ра боты является изучение за висим ости периода
                   к олеба ний м а тем а тическ ого м а ятник а от длины . К а к следует
1                  из теории м а тем а тическ ого м а ятник а периодего к олеба ний
    Рис.3
                                                                       l
                   определяетсяпо ф орм уле                  Τ = 2π       .        (1)
                                                                       g
  Т огда, очевидно, для ра зны х длин м а ятник а l 1 и l 2 будет спра ведливо
                                         Τ1     l1
  соотнош ение                               =     .                     (2)
                                         Τ2     l2
         Д ля проверк и соотнош ения (4) к ронш тейном 2 необходим о
  уста новить длину м а ятник а 140-150 см и определите его период
  к олеба ний. П ередвига я к ронш тейн, ум еньш ить длину м а ятник а вдвое и
  опять определить периодк олеба ний. И зм ерения проводятся не м енее трех
  ра з и данны е за носятсявта блицу
   №                     l 1 =…                           l 2 =…                     Τ1      l1
   п/п
            n    t1, c       T 1, c   Δ T1 , c   n    t2, c   T 2, c    Δ T 2, c     Τ2      l2
    1
                                                                                   за пол



                                                                                            за пол
                                                                                     Не



                                                                                              Не




    2
                                                                                      -



                                                                                               -




    3
   С р.
                С дела ть вы вод о ха ра к тере за висим ости периода к олеба ний
  м а тем а тическ ого м а ятник а отего длины .
          П ри определении уск орения свободного па дения на блю да ю т
  к олеба ния м а ятник а для ра зны х длин l 1 и             l 2,     определяя Т1 и Т2 , и
  на ходятg по ф орм уле, полученной из (1):

Страницы