Монахов В.В., Огинец О.В. Исследование колебаний маятника в поле силы тяжести

Учебно-метод. пособие. СПб.: СПбГУ, 2006. - 24 с., 12 ил., 4 библ.
Предназначено для студентов 2 курса физического факультета СПбГУ и учащихся младших курсов других ВУЗов, изучающих физику. В нём даны теоретические сведения о математическом и физическом маятнике, а также особенностях измерения физических величин с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Описан порядок выполнения компьютеризированной лабораторной работы. Изложена простейшая теория математического маятника без трения, а также при наличии сухого и вязкого трения. Исследуются нелинейные явления, возникающие при больших углах отклонения. Обсуждаются другие факторы, которые приводят к отклонениям от простейшей теории в реальном эксперименте. Выводится уравнение движения физического маятника, вводится понятие приведенной длины. Описаны экспериментальная компьютеризированная установка и программное обеспечение, используемые для выполнения работы. При выполнении практических заданий исследуются возможности электрического измерения неэлектрических величин на примере датчика поворота и аналого-цифрового преобразователя. Изучаются особенности нахождения скорости и ускорения с помощью численного дифференцирования. Исследуется затухание колебаний под действием сухого и вязкого трения. Строится фазовая диаграмма системы при разных условиях. Изучается зависимость периода колебаний от длины подвеса и сравнивается с теорией, учитывающей момент инерции подвеса. Проводится измерение амплитудной зависимости периода колебаний и сравнение с теорией, учитывающей в первом приближении нелинейность колебаний.