Порядок выполнения задания 1

1. Рассчитать из соотношения (26) время t опыта.

2. Привести маятник в колебательное движение и замерить время пяти полных колебаний t₅, рассчитать по формуле (22) предварительный период T_пр.

3. Рассчитать число колебаний n, которые произойдут за время t, рассчитанное из формулы(26). Для этого в формулу (22) подставить рассчитанное из формулы (26) время t и период Т_пр, рассчитанный в пункте 2. Результат расчета n округлить в большую сторону.

4. Привести маятник в колебательное движение измерить время n колебаний, рассчитанных в пункте 3.

5. Точно рассчитать период Т колебаний математического маятника по формуле(16), используя результаты, полученные в пункте 3.

6. Вычислить ускорение свободного падения g по формуле (21), подставляя в нее период, рассчитанный в пункте 5.

7. Определить погрешность измерения g по формуле (23).

8. Сравнить полученную точность измерения g с заданной точностью.

9. Записать окончательный результат и сравнить его с табличным значением g.

ЗАДАНИЕ 2. Измерить ускорение свободного падения при помощи физического маятника.

Описание установки

Исходя из формулы (20), ускорение свободного падения

запишется.

(32)

Определение ускорения свободного падения в этом задании производится с помощью оборотного физического маятника (рис. 4). Оборотный маятник представляет собой металлический стержень с двумя параллельными друг другу опорными Рис.4

призмами П₁ и П₂, за которые он может поочередно подвеши-

ваться на кронштейне, а также с двумя грузами Г₁ и Г₂ в виде чечевицы. В нашей установке опорные призмы П₁, П₂ и груз Г₂ жестко закреплены на стержне, второй груз Г₁ может перемещаться. Конец стержня, по которому перемещается груз Г₁ имеет шкалу с миллиметровыми делениями. При перемещении груза Г₁ по стержню меняется конфигурация физического маятника. При определенном положении груза Г₁, соответствующем некоторому определенному отсчету его координаты по шкале, заданное расстояние между призмами П₁ и П₂ будет равно приведенной длине данного физического маятника.

Тогда периоды колебаний Т₁ и Т₂ маятника при укреплении его в кронштейне на призмах П₁ и П₂ , соответственно, будут одинаковы.

Порядок выполнения задания 2

1. Закрепить подвижный груз Г₁ на шкале в некотором положении (по указанию преподавателя).

2. Измерить время, за которое совершается 20 полных колебаний относительно оси, проходящей через призму П₁.

3. Перевернув маятник, измерить время t₂, 20 полных колебаний относительно оси, проходящей через призму П₂.

4. Перемещая груз Г₁ по шкале с некоторым шагом (согласно указанию преподавателя), повторить указанные во 2 и 3 пунктах измерения для 10-12 положений груза на шкале.

5. Результаты измерений (положение груза на шкале, время t₁ и t₂, число колебаний n) занести в таблицу.

(см)	t1 (с)	t2 (с)	Т1 (с)	Т2 (с)

6. Рассчитать периоды Т₁ и Т₂ колебаний маятника относительно осей П₁ и П₂ для всех положений груза.

7. На одном графике построить зависимости периодов и

. от положения груза Г₁ на шкале.

8. Найти точку пересечения кривых. Она соответствует тому положению

груза Г₁, при котором периоды колебаний Т₁ и Т₂ совпадают, т.е. расстояние

между призмами равно приведенной длине физического маятника.

9. Укрепить груз Г₁ в положении и определить наиболее точно периоды

колебаний Т₁ и Т₂ в прямом и перевернутом положениях маятника. Найти

среднее значение периода Т.

10. Измерить расстояние между опорными призмами, равное приведенной дли-

не физического маятника.

11. Рассчитать ускорение свободного падения по формуле (32).

12. Определить погрешность измерения ускорения свободного падения по фор-

муле (23), приняв .

13. Записать окончательный результат g и сравнить его с табличным значени-

ем ускорения свободного падения.