Реферат: Изучение свободных колебаний и измерение ускорения свободного падения

11

10

9

6

8

4

7

l 6

5

4

3

2

1

Рис.6

С противоположной стороны кронштейна в специальном гнезде подвешан оборотный маятник . Он состоит из тонкого стального стержня 9, по которому можно перемещать две массивные чечевицы 4 и две легкие опорные призмы 6. Опорные призмы и чечевицы фиксируются на стержне с помощью винтов. Правильное взаимное расположение опорных призм и чечевиц на стержне приведено на рисунке 6. Нанесенные на стержень деления(цена деления – 1,0см) позволяют определять положения призмы и чечевиц на стержне. Маятник может совершать колебания в вертикальной плоскости.

Колебания как математического, так и оборотного маятников будут гармоническими, если амплитуда колебаний не будет превышать нескольких градусов (4 – 6)

2.2. Определение ускорения силы тяжести с помощью математического маятника

2.2.1. Вывод рабочей формулы

Длина маятника равна расстоянию от точки подвеса до центра тяжести шарика ,поэтому непосредственно измерить длину маятника достаточно сложно. Как видно из рис.7 длина маятника l = l 0 + r, где r –радиус шарика. При измерении ускорения силы тяжести поступают следующим образом: измеряют с помощью линейки расстояние h от основания подставки до шарика и диаметр шарика 2r. Длина маятника, как видно из рисунка, l = H-h-r. Затем определяют периоды свободных колебаний T 1 и T 2 маятников двух различных длин:l’ и l”. Из формулы (17) имеем

l l 0 H

2r

h

Рис.7

Вычитая из второго выражения первое получим:

Таким образом, для определения g необходимо измерить лишь разности длин маятников.Причем

l“-l’=h’-h”. При таком способе исключается необходимость определения центра качания маятника.

2.2.2.Порядок выполнения задания

1.Установить длину маятника.