Описание экспериментальной установки. Лабораторная установка для изучения колебательного движения математического
Лабораторная установка для изучения колебательного движения математического маятника и определение ускорения силы тяжести представлена на рисунке 2.
Рис.2
Тяжелый шарик подвешен на длинной нити ℓ. Нить перекинута через кольцо О и вторым своим концом закреплена на шкале L. Перемещая конец нити по шкале, можно изменить длину маятника ℓ, значение которой сразу же определяется по шкале. Для определения углового отклонения маятника служит шкала N. Закрепляя на нити различные шарики, можно изменить массу маятника. Таким образом, в лабораторной установке предусмотрена возможность изменения длины, амплитуды колебания и массы маятника.
Порядок выполнения работы.
1. Установите длину маятника ℓ 
и с помощью секундомера определите время t , в течении которого совершается n колебаний. Время измеряется три раза и берется среднее значение.
2. Опыт повторить для длин ℓ и ℓ 
. (Длина маятника и число колебаний задается преподавателем).
3. Вычислите среднее значение t 
и период колебания Т, 
.
4. Вычислите ускорение силы тяжести для каждой длины маятника по формуле: 
5. Рассчитайте ошибки измерений. Средняя относительная ошибка измерения ускорения силы тяжести вычисляется по формуле:
,
где Δℓ - средняя абсолютная ошибка измерения длины маятника.
- длина маятника.
Δt – средняя абсолютная ошибка измерения времени.
t – время в течении которого маятник совершает n колебаний.
6. Данные эксперимента занесите в таблицы 1 и 2.
7. Сделайте выводы.
Таблица 1
Определение ускорения силы тяжести
| №№ п/п | Число колебаний | Длина маятника ℓ = (см) | Длина маятника ℓ  = (см) | Длина маятника ℓ  = (см) | ||||||
| n (с) | t, c | Т, с |  | t, c | T, c | | t, c | T, c | | |
| 1. | ||||||||||
| 2. | ||||||||||
| 3. | ||||||||||
| Сред |
Таблица 2
Расчет ошибок измерений
| Длина | ℓ = (см) | ℓ = (см) | ℓ  = (см) | |||||||||
| Ошибки изм. | Δt, c | Δℓ, см | Eg, % | Dg, см/с  | Δt, c | Δℓ, см | Eg, % | Dg, см/с | Δt, c | Δℓ, см | Eg, % | Dg, см/с |
| 1. | ||||||||||||
| 2. | ||||||||||||
| 3. | ||||||||||||
| Сред. |
4. Контрольные вопросы.
1. Дайте определение гармонического колебания и его основных характеристик.
2. Запишите уравнение гармонического колебания.
3. Что такое физический маятник? Запишите формулу периода колебания физического маятника.
4. Что такое математический маятник? Запишите формулу периода колебания математического маятника.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ИЗУЧЕНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАЯТНИКЕ ОБЕРБЕКА
ЦЕЛЬ РАБОТА: изучить и проверить на практике основной закон вращательного движения.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: маятник Обербека, секундомер, технические весы, разновесы, штангенциркуль, рулетка.