Колебания физического маятника
5/10Стержень с двумя грузами \(A\) и \(B\) укреплён на горизонтальной оси и может совершать угловые колебания, т. е. представляет собой физический маятник (рис.). Нижний груз \(A\) закреплён на стержне неподвижно, а верхний груз \(B\) может перемещаться и закрепляется на стержне с помощью винта.

Произведите измерения периода \(T\) малых колебаний такого маятника при различных положениях груза \(B\) (ниже и выше оси вращения), характеризуемых координатой \(x\), отсчитываемой вниз от оси вращения.
Постройте на миллиметровой бумаге график зависимости \(T(x)\) с указанием погрешностей измерений.
Снимите со стержня груз \(B\) и измерьте с возможно большей точностью период \(T_0\) малых колебаний маятника без этого груза.
Отклоните маятник на угол \(\sim 30^\circ\) (на глаз) и вновь измерьте период колебаний \(T_{30}\). Найдите отношение \(k = (T_{30} - T_0)/T_0\) в вашем эксперименте.
Оборудование: физический маятник с двумя грузами; секундомер; линейка; миллиметровая бумага.
Примечание: малыми колебаниями физического маятника называются колебания с угловой амплитудой, не превышающей \(10\)–\(15^\circ\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПериод физического маятника определяется отношением момента инерции к моменту силы тяжести относительно оси; при перемещении груза \(B\) меняются оба. Для точного измерения периода засекайте время большого числа колебаний.
Похожие задачи
- Подвес на двух нитях ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
- Длина нити шарика «Надежда энергетики» 2017/18, 10 кл.
- Ускорения математического маятника Росатом 2018/19, 11 кл.
- Столкновения маятников «Шаг в будущее» 2019/20, 11 кл.
- Качели с неравными верёвками МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Планета «Туймаада» 1995/96, 11 кл.