Оборотний маятник - автоматизована інтернет-система формування баз даних репродуктивних і

Оборотний маятник - прилад для експериментального визначення прискорення вільного паденіяg. Являє собою фізичний маятник.

Фізичним маятником називається будь-яке тверде тіло. яке під дією сили тяжіння може здійснювати вільні коливання навколо нерухомої точки. Найбільш просто описується плоский рух маятника навколо фіксованої осі. У тому Випадки, якщо маятник здійснює кілька десятків коливань без помітного загасання. моментом сили тертя в першому наближенні можна знехтувати.

Застосування оборотного маятника для вимірювання прискорення вільного падіння заснована на властивості спряженості центру гойдання і точки підвісу. Це властивість полягає в тому, що у всякому фізичному маятнику можна знайти такі дві точки, розташовані по різні боки від центру мас. що при послідовному підвішуванні маятника за одну і іншу з них період коливань маятника залишається незмінним. Відстань між цими точками визначає собою т.зв. наведену довжину фізичного маятника.

Реалізується у вигляді, наприклад, масивної пластини (рис.1), з двома тригранними ножами, з яких один нерухомий, а інший може переміщатися уздовж прорізу на пластині. Гострі ребра ножів O1 і О2. поміщаються поперемінно на нерухому опору, служать осями хитань оборотного маятника. Рухомий ніж переміщають вгору або вниз до тих пір, поки періоди коливань оборотний маятника навколо кожної з осей (вимірювані за допомогою секундоміра) не збіжаться. Відстань O12 = L між осями вимірюють за допомогою нанесеної на пластину шкали з ноніусом. Тоді за властивостями фізичного маятника O2 буде для O1 центром хитань і навпаки, а період малих коливань oборотного маятника буде при цьому дорівнює

.

Визначивши значення J і a з досвіду, можна по даній формулі обчислити g. Оборотний маятник дозволяє визначити величину g із значно більш високим ступенем точності, ніж математичний маятник.

Оборотний маятник - прилад для експериментального визначення прискорення вільного паденіяg.

Оборотні маятники, що застосовуються при визначенні прискорення вільного падіння, в залежності від пред'явлених до них вимог мають найрізноманітнішу форму. Вони зазвичай складаються з металевого стержня, за яким можуть пересуватися і закріплюватися в тому чи іншому положенні важкі і легкі вантажі і опорні призми. Різні комбінації вантажів і їх положень на стрижні щодо опорних призм дають різні типи оборотних маятників (рис.1).

Стандартна конструкція оборотного маятника

Фізичним маятником називається тверде тіло, яке може гойдатися навколо нерухомої горизонтальної осі. Точка перетину її A з вертикальною площиною, що проходить через центр мас маятника, називається точкою підвісу маятника (рис. 1). Положення тіла в кожен момент часу можна характеризувати кутом відхилення його з положення рівноваги φ. Кут φ грає роль узагальненої координати q. Кінетична енергія хитається фізичного маятника визначається виразом

де I - момент інерції маятника щодо осі А. Потенційна енергія дорівнює Eпот = mgh, де h - висота підняття центру мас С над його самим нижнім положенням. Позначимо а відстань між центром мас С і точкою підвісу А. Тоді

У разі малих коливань синус кута φ / 2 можна наближено замінити самим кутом. У цьому наближенні

Таким чином, для малих коливань потенційна і кінетична енергії приводяться до виду

,

причому α = mga, β = I. Звідси випливає, що малі коливання фізичного маятника будуть приблизно гармонійними з циклічною частотою

Теорема Гюйгенса-Штейнера (названа по імені математика Якова Штейнера і голландського математика, фізика і астронома Хрістіана Гюйгенса): момент інерції тіла I щодо довільної осі дорівнює сумі моменту інерції цього тіла Ic щодо осі, що проходить через центр мас тіла паралельно розглядається осі, і твори маси тіла m на квадрат відстані R між осями:

де m - маса тіла і R - відстань між осями.

Необхідна підтримка вбудованих фреймів.