Посчитай, сколько полных колебаний помещается на отрезке снимка, который соответствует известному пути каретки.

Используй соотношение «время = пройденный кареткой путь / её скорость» и тот факт, что период — это время одного полного цикла колебаний.

1. Определи на снимке расстояние, в течение которого стержень совершил целое число колебаний, и сосчитай это число колебаний.
2. Переведи это расстояние в время с помощью скорости каретки.
3. Раздели полученное время на число колебаний, чтобы получить период.
4. Вырази через измеренное расстояние, скорость каретки и число колебаний.

Внимательно рассмотрите последовательность отпечатков стержня на фотографии: обратите внимание на порядок и смещение отдельных характерных точек стержня вдоль изображения.

Сделайте опору на геометрию снимка: смещение одинаковых точек стержня вдоль оси, указанной на рисунке, показывает направление его поступательного движения.

1. Отметьте на рисунке несколько характерных точек стержня (например, концы) в разных положениях.
2. Нанесите ось , указанную в задаче, и упорядочите отмеченные точки по координате .
3. Проследите, в какую сторону идут эти метки по мере смены положений стержня на снимке.
4. Выразите направление движения стержня из полученной системы отметок.

Определи масштаб снимка в мм на клетку и временной масштаб (сколько времени соответствует одному делению по направлению сканирования).

Пользуйся результатом из пункта 3.2: ускорение связано с наклоном линейной зависимости ; переведи наклон в физические единицы с учётом шкалы.

1. Измерь наклон прямой на графике от в единицах клеток/клетка времени.
2. Переведи этот наклон в мм/с^2, подставив размер клетки в мм и время, соответствующее одному клеточному смещению каретки.
3. Проведи оценку погрешности, учитывая точность считывания по сетке и первые неточные точки.
4. Вырази численное значение через измеренный наклон и масштабные коэффициенты (мм и с).

Найди на снимке пары точек, соответствующие концам стержня в моменты максимального отклонения; в идеале эти точки лежат на прямых, проходящих через ось вращения.

Воспользуйся геометрическим методом: в идеальном случае прямые, соединяющие одновременные положения концов стержня, пересекаются в положении оси; при небольших дрейфах ось лежит в области пересечения полос, ограниченной параллельными прямыми.

1. Проведи прямые через соответствующие отмеченные точки конца стержня для двух противоположных максимальных отклонений (по набору точек A,B,C и D,E,F).
2. Построй полосы возможного положения оси как область между этими параллельными прямыми, учитывая разброс точек.
3. Отметь на рисунке полученную область пересечения — это область, в которой может находиться ось вращения .
4. Вырази границы этой области через уравнения построенных прямых и их пересечение на рисунке.

Определи на снимке углы отклонения стержня в его крайних положениях относительно предполагаемого положения оси.

Воспользуйся геометрией: угловая амплитуда — это половина разности крайних отклонений или просто положительная величина максимального отклонения от среднего положения.

1. Найди на снимке направления стержня в двух противоположных максимумах и измерь углы этих направлений относительно вертикали или предполагаемой оси.
2. Вычисли амплитуду как разность между средней линией и максимальным отклонением (или как половину угла между крайними положениями).
3. Оцени неопределённость, учитывая разброс положений оси и точность измерения углов по сетке.
4. Вырази угловую амплитуду через измеренные углы и оценку погрешности.

Найди на снимке участок, за который каретка проходит известное расстояние, и подсчитай, сколько колебаний стержень совершил за этот путь.

Пользуйся тем же приёмом, что и для поступательных колебаний: время, соответствующее пройденному кареткой пути, даёт суммарное время нескольких периодов; разделив его на число колебаний, получишь период.

1. Измерь на снимке расстояние (в мм или клетках), соответствующее наблюдаемому отрезку, и сосчитай число совершённых за него колебаний.
2. Переведи это расстояние в время, разделив на скорость каретки.
3. Раздели полученное время на число колебаний — это и есть период.
4. Вырази через измеренное расстояние, скорость каретки и число колебаний.

Найди на снимке несколько точек одного фиксированного расстояния от оси (например, отметки на стержне), они должны лежать на окружности при вращении вокруг неподвижной оси.

Построй перпендикуляры к хордам (соединяющим пары точек одного радиуса) — их пересечение даёт центр окружности, то есть положение оси вращения.

1. Выдели на снимке две различные хорды (пары точек, соответствующие одинаковым радиусам) и построй их серединные перпендикуляры.
2. Найди точку их пересечения — это положение оси вращения на снимке.
3. Определи направление вращения по тому, в какую сторону перемещаются метки вдоль последовательности кадров (по знаку углового смещения).
4. Вырази положение оси как координаты пересечения построенных перпендикуляров на рисунке и укажи направление вращения (по ходу изменения фаз меток).