Выполнение эксперимента.

1. Маятник отклоняется на такой малый угол, чтобы выполнялось соотношение sin ≈  (угол  справа выражении в радианах). В каких пределах угол можно считать малым установите дома по таблицам или на калькуляторе.

2. Отклоните маятник на небольшой угол (см. пункт 1) и начните отсчет после 2-3х колебаний. Сначала потренируйтесь в определении времени на нескольких колебаниях.

3. Начните измерения при близкой к максимальной длине маятника и числе колебаний, выбранных при планировании эксперимента для указанной преподавателем установки.

4. При первом измерении выполните контрольный расчет ускорения свободного падения по формуле (3). Если полученный результат существенно расходится с ожидаемым, что-то не так в ваших измерениях или вычислениях. Найдите причину, иначе дальнейшая работа может оказаться бесполезной.

5. Проведите измерения времени N колебаний маятника при одной и той же максимальной длине 5 раз. Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1. Измерения при ℓ_max = _______, N = _____

Опыт	, с	, с	, с2	Т1, с	g1, с
1 … 5
				Контрольный расчет

Ϭ = ____________ (7)

m = ____________ (9)

6. По формуле (7) оцените среднеквадратичную погрешность отдельного измерения.

7. По формуле (9), используя таблицы коэффициентов Стьюдента и оценки, полученные при планировании эксперимента, оцените необходимое число измерений (экспериментальных точек) для определения ускорения свободного падения с максимально возможной точностью для коэффициентов надежности 0,9 и 0,99. Коэффициенты Стьюдента возьмите для 10 измерений (меньше делать не следует).

8. Оцените интервал ∆ℓ, на который следует уменьшать каждый раз длину маятника, чтобы получить необходимое число экспериментальных точек для двух значений коэффициента надежности. Учтите, что 1 экспериментальная точка у вас уже есть. Минимальная (последняя) длина маятника должна быть меньше половины, но больше четверти максимальной длины. Интервал ∆ℓ не следует делать меньше 10 делений шкалы. Полное число экспериментальных точек должно быть четным и не менее 10. На основании этих оценок сделайте окончательный выбор коэффициента надежности (0,9 или 0,99), числа измерений помимо пяти уже сделанных, интервала ∆ℓ, максимальной длины и согласуйте эти значения с преподавателем. Если это возможно, лучше предпочесть высокий коэффициент надежности (0,99).

9. Уменьшайте длину маятника каждый раз приблизительно на ∆ℓ и определяйте время N колебаний t_i. Результаты занесите в таблицу 2. Первым запишите значение среднего времени перенесите из таблицы 1.

Таблица 2 Результаты эксперимента при ∆ℓ = ________, число колебаний N = _____.

Опыт №	ℓi = хi , м	, с	Тi, с	Тi2 = уi, с2
1 2 …

10. Рассчитайте последовательно все значения величин, обозначенные в строках таблицы 2. Согласно правилам приближенных вычислений сохраняйте только требуемое количество значащих цифр.

11. На миллиметровой бумаге подготовьте график Т²(ℓ) и нанесите на него экспериментальные точки согласно таблице 2. Соблюдайте при этом правила построения графиков.

12. По графику проверьте, нет ли систематических погрешностей, не устраняемых последующей обработкой результатов (например, явное отклонение зависимости от линейной). Если таковые имеются, необходимо выявить их причину, устранить ее и переделать эксперимент или исправить результат с устранением этой систематической погрешности вычислением, если это возможно. Ошибка может возникнуть из-за неправильного счете числа колебаний или запуска и остановки секундомера не в нужный момент.

13. По графику выявите грубые погрешности (промахи) и устраните их повторным измерением при той же длине маятника.