Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

1.1
H1 Направление

Нарисуй диск с двумя грузами и отметь хорду, соединяющую грузы, а также возможное положение центра масс системы. Задай систему отсчёта с началом в центре диска по направлению, перпендикулярному хорде.

H2 Ключевой шаг

Запиши определение координаты центра масс для системы из диска и двух грузов: координата центра масс равна сумме произведений масс на их координаты, делённой на суммарную массу.

H3 Почти решение
  1. Выбери ось вдоль радиуса через центр диска и пусть смещение центра масс вдоль этой оси равно .
  2. Запиши расстояния от этой оси до цент масс диска и каждого груза; для однородного диска его центр в начале системы даёт нулевую координату.
  3. Составь выражение , учти симметрию и упрость дробь.
  4. Вырази коэффициент из полученного выражения так, чтобы иметь вид .
3.2
H1 Направление

Какие именно величины и в каком виде ты будешь фиксировать для определения периода и его погрешности? Подумай над числом повторений и числом колебаний в одном измерении.

H2 Ключевой шаг

Измеряй время для колебаний несколько раз; используйте среднее время для оценки периода и стандартную оценку разброса результатов для оценки случайной погрешности времени и, делением на , погрешности периода.

H3 Почти решение
  1. Для каждого выбранного проведи не менее трёх измерений времени для фиксированного числа колебаний .
  2. Вычисли среднее и период ; рассчитай разброс по выборочной формуле для погрешности среднего.
  3. Раздели полученную погрешность на , чтобы получить погрешность периода .
  4. Вырази численные значения и для всех положений (готовь таблицу с результатами).
3.5
H1 Направление

Сравни форму и численные параметры полученной зависимости с теоретическим предсказанием; спроси себя, достаточно ли применима формула для математического маятника.

H2 Ключевой шаг

Сравни экспериментальную линейность и численные значения констант с теоретической зависимостью ): проверь, согласуются ли найденные и с теорией с учётом момента инерции и общей массы.

H3 Почти решение
  1. Подставь в теоретическое выражение форму зависимости и выпиши ожидаемое соотношение между наклоном и параметрами , , и .
  2. Сопоставь численный из аппроксимации с теоретическим значением, оценив порядок расхождения и возможные причины (систематические сдвиги, неточности изготовления, приближения малого угла и т.п.).
  3. Сделай вывод о том, применима ли формула для математического маятника к рассматриваемому маятнику и при каких условиях это приближение оправдано.
  4. Выразите окончательный вывод о применимости формулы в терминах согласованности экспериментальной и теоретической зависимостей (то есть выразите вывод как результат сравнения найденных параметров).