Молекулярная физика страницы / Suai 53 vkclub152685050
.pdfСпроектируем полученное выражение на направление оси вра. щения.
Iε = −mgb sinα.
Знак минус показывает, что момент силы тяжести стремится вернуть маятник в положение равновесия. Ограничимся рассмот. рением лишь малых колебаний, для которых sinα = α, и учтем, что угловое ускорение есть вторая производная от угла отклонения по времени ε = α′′(t),
α′′(t) + |
mgb |
α(t) = 0. |
(4.2) |
|||
|
|
|||||
|
|
|
I |
|
||
Получившееся уравнение |
аналогично |
дифференциальному |
||||
уравнению гармонических колебаний пружинного маятника |
||||||
x′′(t) + ω2x(t) = 0. |
(4.3) |
|||||
с циклической частотой ω = |
mgb |
(4.4) |
||||
|
|
|
||||
|
. |
I
Следовательно, при малых углах отклонения от положения равновесия физический маятник совершает гармонические коле. бания
α(t) = А cos(ωt +ϕ0 ), |
(4.5) |
период которых зависит от момента инерции маятника относи. тельно оси O, его массы и от расстояния между центром тяжести и этой осью:
T = 2π |
I |
(4.6) |
. |
mgb
Уравнение (4.5) содержит две константы: амплитуду А и начальную фазу ϕo, значения которых определяются из началь. ных условий. Если секундомер включить в момент прохождения маятником положения равновесия, то ϕ0 = –90° и уравнение (4.5) перепишется в виде:
α(t) = Аsin(ωt). |
(4.7) |
В случае, когда физический маятник, совершающий малые коле. бания, представляет собой небольшое тело, подвешенное на легкой
55
ГУАП ФИЗИКА ЧАСТЬ 1 | Механика. Колебания и волны.
СКАЧАТЬ https://yadi.sk/i/WadKHxm3SkM83Q
•Машина Атвуда
•Маятник Максвелла
•Математический и оборотный маятники
•Крутильный маятник
•Маятник Обербека
•Наклонный маятник
•Столкновение шаров
•Гироскоп
•Определение скорости звука в воздухе
•Определение коэффициента вязкости воздуха
•Определение показателя адиабаты для воздуха
•Определение электрического сопротивления
ГУАП ФИЗИКА ЧАСТЬ 2 | Волновая оптика. |
СКАЧАТЬ https://yadi.sk/i/WadKHxm3SkM83Q
•Определение электроемкости конденсатора с помощью баллистического гальванометра
•Изучение резонанса в электрическом колебательном контуре
•Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли
•Исследование магнитного поля соленоида
•Изучение процессов установления тока при разрядке и зарядке конденсатора
•Определение периода релаксационных колебаний при помощи электронного осциллографа
•Бипризма Френеля
•Кольца Ньютона
•Характеристики призмы и дифракционной решетки