Определение периода колебаний физического маятника

В данной работе физический маятник представляет собой стержень с отверстиями, подвешенный на штыре. Момент инерции стержня относительно оси качания вычисляется по теореме Штейнера: момент инерции тела относительно произвольной оси равен сумме момента инерции тела относительно оси, проведенной через центр тяжести тела параллельно данной оси, и произведения массы тела на квадрат расстояния между этими осями:

.

Для стержня момент инерции относительно центра стержня , где – длина стержня.

Таким образом

(2)

Приведенная длина физического маятника, изученного в данной работе, определяется по формуле:

(3)

Тогда период колебаний

(4)

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Подвешивают маятник на штырь первым отверстием. Отклоняют маятник на малый угол около и отпускают. При помощи секундомера измеряют время для полных колебаний. Измерения повторяют раз . Вычисляют среднее значение .

Период определяют по формуле .

2. Подвешивают маятник на призму вторым и третьим отверстием и повторяют измерения п.1.

3. Измеряют – расстояния от центра стержня до точек подвеса; – длину стержня. По формуле (3) вычисляют приведенные длины физического маятника в трех случаях.

4. Вычисляют периоды колебаний физического маятника по формуле (4) при трех значениях приведенной длины физического маятника.

5. Сравнивают измеренные и расчетные значения периодов колебаний. Делают вывод о характере зависимости периода колебаний физического маятника от приведенной длины.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: