Практична частина. 1. Спочатку потрібно визначити радіус кривизни R угнутої поверхні

1.
Спочатку потрібно визначити радіус кривизни R угнутої поверхні. Для цього необхідно взяти цю поверхню і поставити її сторч на папір, а потім олівцем, притискуючи його до циліндричної поверхні, накресліть дугу (чим довшу тим краще). Така дуга схематично показана на рис. 23.2. На цій дузі візьміть найбільш віддалені одна від одної дві точки А і В. Проведіть хорду АВ і виміряйте її довжину L. Виміряйте висоту утво­реного сегмента Н і розрахуйте радіус кривизни R за формулою, яку легко отримати за теоремою Піфагора (23.18)

2. За формулами (23.13), (23.15), (23.17) розрахуйте теоретичні значення періодів з точністю до 0,01 с, прийнявши, що π = 3,14, а g = 980 см/с². Діаметри циліндрів виміряйте лінійкою.

3. Проведіть вимірювання періодів коливань. Для цього відкотіть циліндр від ПСР приблизно на 5 см і відпустіть, включаючи одночасно секундомір. Ви­значте час десяти повних коливань, а потім і період. Цю операцію необхідно виконати не менше п’яти разів для кожного циліндра, а потім обчислити середнє значення періоду. Для тонкостінного циліндра перед кожним виміром його необхідно повертати приблизно на 90^о навколо власної осі. Це обумовлено тим, що циліндр має неоднакову товщину стінки.

4. Порівняйте експериментальні результати з теоретичними та визначте розходження в % за формулою:

(23.19)

Різницю (Т_сер.– Т_теор.) візьміть за абсолютною величиною.

5. Результати вимірювань та розрахунків занесіть в таблиці.

Тонкостінний циліндр
№	t, c	Tсер., c	Ттеор,, с
	tcер=

Суцільний циліндр
№	t, c	Tсер., c	Ттеор,, с
	tcер=

Товстостіннмй циліндр
№	t, c	Tсер., c	Ттеор,, с
	tcер=

6. Порівняйте розходження в % між Е та випадковими відхиленнями по результатам п’яти вимірів.

7. Зробіть висновки в яких висловіть думку про точність теорії та вимірів. По можливості приведіть приклади ймовірного практичного використання методики даної роботи.

Контрольні запитання

1. Яка характерна ознака коливального руху?
2. Які коливальні рухи називають гармонічними?
3. Які відхилення від положення рівноваги слід вважати малими?
4. Чи залежать періоди коливань циліндрів від їх маси?
5. Чи буде відрізнятись період коливань легкого пластикового циліндра від тяжкого металевого, якщо їх розміри будуть однаковими?

Література

1. І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук, П.П.Луцик. Загальний курс фізики..- К.:Техніка, 2003. Т.1.- С.219-223.

2. П.М.Воловик, Фізика.–К.: Ірпінь, Перун, 2005.– С.135-140

3. Трофимова Т.И. Курс физики.- М: Высшая школа, 1990.- С.219-232..

Теорія та інструкція до лабораторної роботи

розроблені доц. Корнічем В.Г.

Рецензент і редактор доц. Манько В.К. 2010 р.

24 Лабораторна робота № 47.2

Коливання циліндрів зі зміщеним центром маси на горизонтальній поверхні

Мета: поглиблене вивчення теорії коливання тіл відносно положення стійкої рівноваги.

Прилади. Суцільний циліндр з невеликим циліндричним отвором, вісь якого паралельна осі великого циліндра; тонкостінний циліндр, на внутрішній поверхні якого прикріплений значно менший циліндр паралельно до осі великого циліндра; тонкостінний циліндр з вирізом, лінійка, секундомір.

Завдання: 1. Засвоїти метод отримання формули періоду гармонічних коливань.

2. Провести обчислення за теоретичними формулами

періодів коливань, виміривши геометричні параметри циліндрів.

3. Провести виміри періодів коливань.

4. Порівняти теоретичні і експериментальні значення періодів та зробити висновки щодо різниці між ними.