Условие
Республиканская олимпиада 2024 11 класс № Э1Приборы и оборудование: набор цилиндров, 2 деревянных линейки 40 см, штангенциркуль, секундомер, кусок пластилина.
Если положить линейку на неподвижный цилиндр так, чтобы в положении равновесия она располагалась горизонтально, и если вывести ее из положения равновесия, то она будет совершать колебания. В данном задании Вам необходимо исследовать такие колебания.

Чтобы цилиндр оставался неподвижным, прикрепите его к столу с помощью кусочка пластилина.
В данной части вам необходимо исследовать зависимость периода колебаний линейки от диаметра цилиндра.
Измерения следует провести для одной линейки и двух линеек скрепленных друг с другом параллельно (сдвоенная линейка).
1.1 Измерьте периоды колебаний одной линейки и сдвоенной линейки на цилиндре самого малого диаметра с максимально возможной точностью.
1.2 Рассчитайте приборную, случайную и полную погрешности измерения этих периодов.
Все результаты занесите в Таблицу 1 листов ответов. В первом столбце приведите формулы, по которым были проведены расчеты.
1.3 Измерьте зависимости периодов колебаний линейки и сдвоенной линейки от диаметра цилиндров. Не забудьте измерить диаметры цилиндров. Постройте графики полученных зависимостей.
Оценка погрешностей не требуется. Результаты измерений занесите в Таблицы 2 и 3.
Теоретическая подсказка
Можно показать, что зависимость периода рассмотренных колебаний
где
1.4 Линеаризуйте зависимость (1) таким образом, что бы по ней можно было а) проверить формулу (1); и б) определить параметры этой зависимости
1.5 Постройте графики линеаризованных зависимостей. Укажите, применима ли формула (1) для описания результатов ваших измерений.
Результаты расчетов занесите в свободные столбцы Таблиц 2 и 3.
1.6 Рассчитайте численные значения параметра
1.7 Определите, при каких значениях диаметра цилиндра, горизонтальное положение линейки будет устойчивым.
Часть2. Зависимость периода колебаний от положения грузов.
Оценка погрешностей в данной части не требуется.
Измерения в этой части проводите только с одной линейкой и на цилиндре максимального диаметра.
Прикрепите к линейке симметрично две пары магнитов. Обозначим расстояние от середины линейки
2.1 Измерьте зависимость периода колебаний линейки от положения магнитов
Результаты измерений занесите в Таблицу 4 листов ответов.
Для данных колебаний формула для периода колебаний (1) также применима, только величина
2.2 На основании простых физических рассуждений предложите вид зависимости
2.3 Постройте линеаризованный график зависимости периода колебаний от положения магнитов
Результаты необходимых промежуточных расчетов приведите в свободных столбцах Таблицы 4.
