Экспериментальное изучение свойств физического маятника (Лабораторная работа № 16к), страница 3

4.  Для каждого периода по методу пп. 2 и 3 измерьте начальную () и конечную () ( в конце 50-го колебания) амплитуды колебания маятника. Рассчитайте показатель затухания  и логарифмический декремент . Результаты занесите в таблицу, составленную по форме табл. 4.

5.  По данным табл. 3 постройте зависимость . С помощью графика определите значение  (значение , при котором период колебаний маятника минимален). Проведите горизонтальную линию так, чтобы она пересекала график в двух точках, и определите абсциссы точек пересечения  и . Полученным , ,  рассчитайте экспериментальное (I_экс.) отношение центрального момента инерции маятника к его массе:

I_экп.1= ,

I_экп.2=.

6.  По данным табл. 4 вычислите среднее значение начальной амплитуды колебаний:

.

Вычислите среднее значение логарифмического декремента затухания:

.

Величину  величину в радианах и , используйте для расчёта относительного увеличения периода малых колебаний физического маятника:

.

7.  Сопоставьте экспериментальные значения отношения I_экс.1 , I_экс.2.  и I_теор.  Результаты сопоставления с учётом доверительного интервала отразите в выводах.

ПРИМЕЧАНИЕ1:  Пп. 4 и 6  выполняются по специальному указанию преподавателя.

ПРИМЕЧАНИЕ2: Все расчеты могут быть выполнены также с помощью компьютерной программы.

Таблица 4.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ.

1.  Задачи экспериментальной части.

2.  Как измерить период колебаний?

3.  Как определяется положение центра тяжести маятника?

4.  Какие геометрические размеры маятника будете измерять?

5.  Какова (чем определятся) абсолютная погрешность измерения размеров маятника?

6.  Какова абсолютная погрешность измерения времени?

7.  Как будете измерять логарифмический декремент затухания?

8.  В каком виде будете представлять результаты экспериментальной части работы?

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ.

1.  Дайте определение физического маятника.

2.  Дайте определение момента инерции тела.

3.  В каких пределах будет изменяться период колебаний физического маятника, если амплитуду его колебаний увеличивать от 0 до 180⁰.

4.  При каких значениях коэффициента вязкого трения колебательное движение маятника невозможно?

5.  Каким образом используется особенности зависимости периода колебаний маятника от расстояния между точкой подвеса и центром масс?

6.  Влияет ли величина амплитуды на точность измерения величины  по графику зависимости ?

7.  Можно ли предельным переходом из формулы для периода колебаний физического маятника получить формулу периода математического маятника? (Каков должен быть предельный переход?)

8.  Как должен изменяться (по теории) период колебаний маятника при увеличении его массы?

9.  Как по кривой определить величину g ускорения свободного падения?

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.  Сивухин Д.В. общий курс физики. В 3 т. – М.: Наука, 1979. – Т. 1, 519с., ил. (§§ 35, 36, 40, 41).

2.  Савельев И.В. Курс общей физики. В 3 т. – М.: Наука, 1982. – Т.1, 432 с., ил. (§§ 39, 54).

3.  Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами./Под ред. М. Абрамовича и др. – М.: Наука, 1979. – 830 с., ил. (С. 402-404).