Порядок выполнения работы

1. Установите симметрично грузы относительно точки А (рекомендуемое значение расстояния от оси вращения указано в таблице с исходными данными) на минимальное расстояние r.

2. Измерьте время 10 колебаний и вычислите период колебаний T.

3. Увеличивая расстояние r, измерьте соответствующие периоды колебаний. Проведите 5 измерений. Данные занесите в таблицу.

Таблица

№		Ti		ri		I (теор.)	I (эксп.)
1
2
3
4
5

4. Постройте график зависимости . Убедитесь, что полученный график представляет собой линейную функцию.

5. Экстраполируйте полученный график до пересечения с осью r². По графику найдите точки пересечения с осями и .

6. С помощью выражений (7) и (8) найдите значения и l. Сравните полученное значение l с указанным в паспорте прибора расстоянием от оси вращения до центра тяжести маятника.

7. Используя формулу (5), постройте теоретическую зависимость .

8. В тех же осях, используя формулу (9), постройте практическую зависимость . Сравните полученные результаты.

9. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое физический маятник?

2. Чему равен период колебаний физического маятника?

3. Выведите уравнение колебаний физического маятника. Получите его решение.

4. Как определяется момент инерции физического маятника в работе?

5. Выведите формулу (9).

6. Используя теорему Штейнера выведите формулу для момента инерции физического маятника использовавшегося в работе.

7. Совпадают ли теоретически и практически полученные графики?

8. *Предложите методику эксперимента, в котором бы учитывалось затухание колебаний, и имелась возможность расчета декремента затуханий колебаний.

Часть II. Подсчет погрешностей измерений Виды измерений

Свойства физических объектов или процессов, которые можно прямо или косвенно измерить, называются физическими величинами.

Измерить какую-либо физическую величину значит сравнить ее с другой однородной ей физической величиной, принятой за единицу меры.

Виды измерений определяются физическим характером измеряемой величины, требуемой точностью измерения, необходимой скоростью измерения, условиями и режимом измерений и т. д.

По количеству проводимых опытов измерения можно разделить на многократные, однократные, необходимые, достаточные и т. д.

Наиболее часто используются прямые измерения, состоящие в том, что искомое значение величины находят из опытных данных путем экспериментального сравнения. Например, длину измеряют непосредственно линейкой, температуру - термометром, силу - динамометром и т. д.

Если искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, найденными прямыми измерениями, то этот вид измерений называют косвенными. Например, объем параллелепипеда находят путем умножения трех линейных величин (длины, ширины и высоты).

Совокупные измерения осуществляются путем одновременного измерения нескольких одноименных величин, при которых искомое значение находят решением системы уравнений, получаемых в результате прямых измерений и различных сочетаний этих величин.

Совместными называют производимые одновременно (прямые и косвенные) измерения двух или нескольких неодноименных величин. Целью этих измерений, по существу, является нахождение функциональной связи между величинами.

Проводимые при выполнении лабораторных работ измерения можно характеризовать как исследовательские, с точным или приближенным оцениванием погрешности, многократные или однократные, достаточные. Кроме того, измерения в лабораторных работах абсолютные, равноточные, прямые или косвенные, с использованием различных методов измерений.