лаба 1.48 вот (Лабораторная работа №1.48)
Описание файла
Файл "лаба 1.48 вот" внутри архива находится в папке "Лабораторная работа №1.48". Документ из архива "Лабораторная работа №1.48", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "физика" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "лаба 1.48 вот"
Текст из документа "лаба 1.48 вот"
Лабораторная работа 1.48
Лабораторная работа 1.48
Изучение физического маятника.
Выполнил: Р.Аксёнов
Группа: ВСС – 2 – 01
Лабораторная работа 1.48
Изучение физического маятника.
Цель работы: Изучение закономерностей колебательного движения физического маятника, опытное измерение зависимости периода колебаний маятника от расстояния между осью вращения и центром масс.
Оборудование:
-
Физический маятник.
-
Секундомер.
-
Линейка.
Теоретическая часть.
П
ериод колебаний физического маятника 
определяется по формуле:
где J – момент инерции маятника относительно оси, проходящей через точку подвеса, m – масса маятника, a – расстояние между точкой подвеса и центром инерции маятника, g – ускорение свободного падения. Сравнивая период (1) с периодом малых колебаний математического маятника 
,Можно заключить, что математический маятник с длиной: 
будет иметь такой же период колебаний, как и исследуемый физический маятник. Величину 
называют приведенной длиной физического маятника. Тогда с учетом формулы (2) формула (1) примет вид:
В
еличину момента инерции J относительно оси, проходящей через точку подвеса, можно выразить через момент инерции 
относительно оси, проходящей через центр масс маятника параллельно оси вращения. Для этого воспользуемся теоремой Штейнера:
Подставляя (4) в (2) для получим: 
откуда следует, что период колебаний физического маятника (3) зависит от расстояния a между точкой подвеса и центром масс.
П
реобразовывая формулу (5), получим квадратное уравнение относительно a: решение которого показывает, что одна и та же приведенная длина маятника, а следовательно, и период колебаний , могут отвечать двум различным значениям a, т. е. могут быть получены при двух различных положениях оси подвеса.
При этом :
Анализируя выражения (3), (5), (6) можно заключить, что минимальное значение (а следовательно ) достигается при
, т. е. согласно формуле (7) при 
Экспериментальная часть.
| а (см) | t1 (c) | t2 (c) | t3 (c) | tcp (c) | Тф |
| 8 | 20,25 | 20,0 | 20,03 | 20,09 | 2,009 |
| 14 | 16,75 | 17,06 | 17,25 | 17,02 | 1,702 |
| 20 | 15,06 | 15,13 | 15,18 | 15,12 | 1,512 |
| 26 | 14,88 | 14,69 | 14,87 | 14,81 | 1,481 |
| 32 | 14,87 | 15,03 | 14,85 | 14,92 | 1,492 |
| 38 | 15,28 | 15,19 | 15,06 | 15,18 | 1,518 |
| 44 | 15,57 | 15,81 | 15,78 | 15,72 | 1,572 |
Число полных колебаний 
= 10.
Посредством построения графика зависимости Тф=f(a), находим значения Тф` (1,51) и соответствующие ему значения a1 (20 см) и a2 (37,6 см).
Вычисление погрешности измерения периода колебаний:
, где 
- случайная ошибка одного измерения.
Д
ля конкретной L (38 см):
Р
асчёт значения случайной погрешности измерения:
П
огрешность в расчёте периода колебаний маятника:
Расчёт значения ускорения свободного падения
g = (4×3,142/1,512) × (0,20 + 0,37) = 9,869 м/с2
Вывод:
-
Период колебаний достигает максимального значения, ближе к центру масс.
-
Экспериментальное значение ускорения свободного падения (g) совпадает с расчётным.
3
