Порядок выполнения измерений.

Упражнение 1.

1. Определить положение центра масс С.

2. Закрепите физический маятник на заданном расстоянии аот центра масс.

3. Приведите в колебания оба маятника. Отклонения от вертикали не должны превышать 5⁰.

4. Подберите длину математического маятника (при помощи винта 9) так, чтобы маятники колебались синхронно. Измерьте полученную длину и занесите результат в таблицу 1.

5. Пункты 3–4 повторить три раза.

6. Масса маятника равна 1,2кг.

Таблица 1

№	а, м	а, м	L, м	L, м	m, кг	m, кг	I,кгм^2	I,кгм^2
1
2
3

Упражнение 2.

1. Закрепить маятник на расстоянии одного шага от центра масс (шаг задается преподавателем), отклонить его на угол не более 5⁰и, оперируя кнопками “Сброс”, “Пуск” и “Стоп”, измерить время 10 колебаний маятника.

2. Результаты измерений занести в таблицу 2.

3. Изменяя расстояние а от точки подвеса О до центра масс С маятника с заданным шагом, повторить измерения п.1–3.

Таблица 2

№	а, м	t, с	Т, с
1
2
…

Обработка результатов измерений.

Упражнение 1.

1. Из формулы (7) вывести момент инерции физического маятника и рассчитать его.

2. Рассчитать доверительный интервал и относительную ошибку момента инерции физического маятника: при выполнении условия ε_мах ›› ε_а, ε_L, ε_m, где ε_мах=, как прямых измерений; при не выполнении – как косвенных. Результаты записать в таблицу 1.

Упражнение 2.

1. Построить график зависимости Т=Т(а).

2. Провести три прямые, параллельные оси абсцисс, пересекающие график в двух точках, и определить Т, а₁,а₂иL_прдля каждой прямой.

3. По формуле (10) определить ускорение свободного падения.

4. Рассчитать доверительный интервал и относительную ошибку ускорения свободного падения: при выполнении условия ε_мах››ε_T,ε_L,ε_π, где ε_мах=, как прямых измерений; при не выполнении – как косвенных.

5. Сравнить полученное значение ускорения свободного падения с теоретическим значением и сделать соответствующие выводы.

Таблица 3

	Lпр, м	Т, с	g, мс^-2	, мс^-2	g, мс^-2	g, %
1
2
3

Контрольные вопросы.

1. Дать определение физического и математического маятников.

2. Вывести дифференциальное уравнение движения физического маятника, привести его решение и дать анализ этого решения.

3. Сформулировать теорему Штейнера.

4. Ввести понятие приведенной длины физического маятника L_пр.

5. Вывести уравнение зависимости периода колебаний физического маятника от расстояния между осью вращения и центром масс и дать анализ полученного уравнения.

6. Вывести зависимость приведенной длины L_прфизического маятника от расстояния между осью вращения и центом масс.

7. Вывести формулу для определения ускорения свободного падения.