Описание установки и метода измерений
В основании 1 (рис. 1) закреплена колонка 2, на ней зафиксирован верхний кронштейн 3 и нижний кронштейн 4 с фотоэлектрическим датчиком 5. Нижний кронштейн можно перемещать вдоль колонки и фиксировать в любом положении.
Оборотный маятник выполнен в виде стального стержня 6, на котором находятся две призмы 7 и два груза 8. На стержне через 1 см нанесены деления для определения приведенной длины маятника. Призмы и грузы можно перемещать вдоль стержня и фиксировать в любом положении.
Порядок выполнения работы
1. Закрепить один груз вблизи конца, а другой - вблизи середины стержня.
2. Закрепить призмы так, чтобы они были обращены друг к другу. Одну из них поместить вблизи свободного конца стержня, а другую - примерно на половине расстояния между грузами. Проверить, совпадают ли основания призм с делениями на стержне.
3. Закрепить маятник на вкладыше верхнего кронштейна на призме П1, находящейся вблизи конца стержня.
4. Нижний кронштейн вместе с фотодатчиком установить так, чтобы стержень маятника пересекал световой поток фотодатчика.
5. Отклонить маятник на 4-50 от положения равновесия и отпустить.
6. Нажать клавишу "СБРОС" секундомера 9, при этом начинается отсчет времени t и числа полных колебаний n.
7. После подсчета измерителем n полных колебаний нажать клавишу "СТОП". Результаты измерений записать в табл. 1.
8. Определить период колебаний маятника T1
,
где t1 - продолжительность колебаний.
9. Снять маятник, закрепить его на второй призме П2 и определить период колебаний T2:
10. Сравнить периоды колебаний T1 и T2.
Если T2 > T1 , то вторую призму переместить в направлении груза, находящегося на конце стержня.
Если T2<T1 , то переместить вторую призму в направлении середины стержня.
Положение груза А и первой призмы П1 не менять!
11. Повторно измерить период T2 и сравнить с величиной T1.
12. Изменять положение второй призмы до момента получения равенства T2 = T1 с точностью до 0.5%.
Результаты всех измерений записать в табл. 1.
Таблица 1
|
n1i |
t1, с |
T1, с |
n2i |
t2, с |
Т2, с |
L, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. Измерить приведенную длину оборотного маятника L, принимая ее равной расстоянию между опорными призмами.
14. Определить ускорение свободного падения по формуле(8) и обработать результаты измерений.