4.1.7 В силу аддитивности момент инерции маятника с двумя чечевицами равен сумме моментов инерции маятника без подвижной чечевицы J1 и момента инерции подвижной чечевицы JЧ.

По теореме Штейнера

JЧ=J0+mЧd2

где mЧ – масса чечевицы,

J0 – момент инерции подвижной чечевицы относительно оси, проходящей через её центр масс.

Исходя из данных: J1=0,922кг.м2 J0=0,0027кг.м2 m=6,491кг

mЧ – масса подвижной чечевицы в граммах указана на чечевице, вычислить момент инерции маятника J и записать в таблицу.

4.1.8Вычислить J/l, записать в таблицу.

4.1.9Поместить маятник на кронштейн подвижной чечевицей вверх и определить Т. Для этого измерить время 20-ти колебаний:

T=t/n

4.1.10Вычислить Т2 и записать в таблицу.

4.1.11Снять маятник, переместить подвижную чечевицу на 2-3 сантиметра и повторить п.п. 4.1.5 – 4.1.9. Сделать так не менее 4-х раз.

4.1.12Построить график зависимости Т2=f(J/l).

4.1.13Найти по графику численное значение тангенса угла наклона графика к оси J/l. Найти его теоретическое значение, используя формулу (10). Сравните полученные значения.

Таблица 4.1

5.Контрольные вопросы

1.Что собой представляет физический маятник?

2.Под действием какой силы маятник совершает гармонические колебания?

3.В каком случае колебания физического маятника можно считать гармоническими?

4.От каких параметров зависит период колебаний физического маятника?

5.Сформулируйте и объясните теорему Штейнера?

16

6.Какой характер носит зависимость T2 от J/l?

7.Запишите и поясните дифференциальное уравнение колебаний физического маятника.

8.Запишите уравнение, представляющее решение дифференциального уравнения колебаний.

9.Проанализируйте записанное уравнение.

Литература

1.Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1996

2.Детлаф А. А., Яворский В. М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1978

3.Савельев И. В. Курс общей физики. - М.: Наука, 1982

4.Сивухин Д. В. Общий курс физики. - М.: Наука, 1983, Т.3.

17