В формуле (9) необходимо учесть, что m=mст+mгр.
Необходимо также учесть, что в формуле (9) расстояние от оси подвеса до центра масс новой конструкции маятника, обозначенное lC, требует дополнительного расчёта. На схеме рис. 5 обозначены точкиС1 и С2- центры масс стержня и груза. Для определения центра массCвсей конструкции рекомендуется использовать формулу
Хс =
(10)
Здесь: X1CиX2C- расстояния от верхнего конца стержня до точекС1 и С2;
XC- расстояние от верхнего конца стержня до центра масс маят-
ника, состоящего из двух тел.
Вычислив XC по формуле (10), затем легко найтиlC=XC-a,
где а - заданное расстояние от конца стержня до точкиD(см. п. 4.2.1).
4.3.2. Закрепить дополнительный груз на стержне в соответствии с п.4.3.1.
Измерить расстояние от оси подвеса до центра груза (с учётом погрешности ± 2 мм).
Подвесить маятник на призме и, отклоняя стержень примерно на 100, измерить время 10 периодов колебаний. Измерения повторить 5 - 10 раз (по указанию преподавателя). Записать полученные данные в таблицу.
Найти среднее экспериментальное значение периода Т03и погрешность его измерения с учётом случайной статистической ошибки.
4.3.3. Используя данные опыта и формулы (7) - (10), определить неизвестный момент инерции J2С. Выполнить также расчёт погрешности измерения момента инерцииJ2С.
5. Контрольные вопросы (примерные)
5.1. Определение понятия колебаний. Частота и период колебаний.
5.2. Понятия физического и математического маятников. Уравнение колебаний маятника и общий вид решения.
5.3. Схема экспериментальной установки. Методика измерений в экспериментальных заданиях.
5.4. Анализ результатов, полученных в опытах с физическим и математическим маятниками. Пояснения физических величин, используемых в расчётах.
6. Литература
6.1. Савельев И.А. Курс общей физики, т.1, Москва, «Наука», 1982г.
6.2. Трофимова Т.И. Курс физики, Москва, «Высшая школа», 2003г.
|
        
а Lст/2                    D      Xc•D - точка подвеса ℓстна кронштейне LстC1
С С2
Рис.5
|
Момент инерции маятника отнори:
JD=J1D+J2D, (7)
; J2D- момент инерции дополнительного груза, равный J2D=J2C+m2b2. (8) Здесь J2C- искомый момент инерции дополнительного груза. Следовательно, выполнив измере |
ℓcb
С
