Режим тренировки Edu

Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.

Ускорение свободного падения считать равным мс.*

Оборонный маятник (маятник Бесселя) представляет собой тонкий стержень, на котором закреплены две оси и и два подвижных груза (металлические шайбы), которые можно перемещать по стержню. Маятник можно подвешивать в лапке штатива, так чтобы он свободно колебался на оси повеса в прямом (1) и перевернутом (2) положениях.

Оси должны быть расположены симметрично относительно центра стержня, расстояние между ними должно быть см. Положения грузов задаются координатами , которые отсчитываются от центра стержня. Если пренебречь массами стержня и осей, а грузы считать материальными точками, то периоды колебаний маятника в прямом и перевернутом положении рассчитываются по формулам (их вывод не требуется)

Приведенной длиной физического маятника называется длина математического маятника, имеющего такой же период колебаний.

1.1 Получите уравнение для множества точек , для которых приведена длина маятника в прямом положении постоянна и равна . На диаграмме постройте это множество точек.

1.2 Получите уравнение для множества точек , для которых приведена длина маятника в перевернутом положении постоянна и равна . На той же диаграмме постройте это множество точек.

1.3 Постройте на диаграмме множество точек , для которых приведенные длины маятника в прямом и перевернутом положениях постоянны одинаковы и равны . Укажите чему равна приведенная длина в этом случае.

Построения данной части выполняйте в тетради и схематически.

2.1 Установите первый груз на середине стержня . Измерьте зависимости периодов колебаний маятника в прямом и перевернутом положениях в зависимости от координаты второго груза . Постройте графики полученных зависимостей.

2.2 Используя полученные данные, определите значение координаты второго груза , при которой периода колебаний в прямом и перевернутом положении одинаковы. Определите период колебаний маятника в этом случае.

2.3 Рассчитайте значение приведенной длины маятника , когда периоды колебаний маятника в прямом и перевернутом положениях совпадают. Оцените погрешность найденного значения.

3.1 Изменяя положение второго груза , экспериментально определите значения координаты первого груза при которых период колебаний маятника в прямом положении равен (найденному в п.2.2). При найденных значениях измерьте значения периода колебаний маятника в перевернутом положении.

3.2 Постройте диаграмму найденных экспериментально точек . Нанесите на нее рассчитанную в п. 1.3 теоретическую диаграмму.

3.3 Укажите возможные причины наблюдаемых различий.