Контрольные вопросы к лабораторной работе №2. Контрольные вопросы к лабораторной работе 2 Какие колебания называют гармоническими Объясните смысл требования малости угловой амплитуды колебаний маятника
 Скачать 50.28 Kb.
|
|
Контрольные вопросы к лабораторной работе №2 1. Какие колебания называют гармоническими? Объясните смысл требования малости угловой амплитуды колебаний маятника. Гармонические колебания – это колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по гармоническому (синусоидальному, косинусоидальному) закону. Смысл требования заключается в том, что только при малых амплитудах можно приближенно заменить синус угла отклонения на сам угол, как это делается при выводе уравнения колебаний. Благодаря этой замене возвращающая сила оказывается пропорциональной углу отклонения, а это, в свою очередь, означает, что колебания являются гармоническими (то есть происходящими по синусоидальному закону). Если не предполагать малости амплитуды, то возвращающая сила оказывается пропорциональной не самому углу, а его синусу. Такие колебания гармоническими не являются, и их математическое описание оказывается гораздо более сложным. 2. Какой маятник называют физическим, а какой математическим? Что такое приведенная длина физического маятника? Как ее определить экспериментально? Математический маятник – модель состоит из материальной точки подвешенной не длине невесомой и нерастяжимой нити совершающей колебания в вертикальной плоскости под действием силы тяжести. Физическим маятником называется твердое тело, закрепленное на неподвижной горизонтальной оси (оси подвеса), не проходящей через центр тяжести, и совершающее колебания относительно этой оси под действием силы тяжести. В отличие от математического маятника массу такого тела нельзя считать точечной. Приведённая длина – это условная характеристика физического маятника. Она численно равна длине математического маятника, период которого равен периоду данного физического маятника. Приведённая длина вычисляется следующим образом:  где I – момент инерции относительно точки подвеса, m – масса, a – расстояние от точки подвеса до центра масс. 3. Дайте определение центра масс системы тел. Центром масс механической системы называется такая геометрическая точка C, концентрируя в которой (мысленно) массу M всей механической системы, получим, что ее статический момент массы равен статическому моменту массы всей механической системы, т.е.  4. Дайте определение моментов инерции материальной точки и составного тела. Моментом инерции материальной точки относительно неподвижной оси называется скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности этой точки при вращательном движении и, равная произведению её массы на квадрат расстояния до оси.  Моментом инерции твердого тела относительно оси называется скалярная величина, равная сумме произведений массы каждой точки тела на квадрат расстояния от этой точки до оси. Моментом инерции системы материальных точек относительно неподвижной оси называется скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности этой системы при вращательном движении и, равная алгебраической сумме произведений масс всех материальных точек системы на квадрат их расстояний до оси.  5. Сформулируйте методику измерений, используемую в лабораторной работе, и опишите лабораторную установку. Приборы и принадлежности: физический маятник; секундомер; масштабная линейка, чертежный треугольник. Конструкция оборотного маятника представлена на рис. 2.1. На стержне 1 закреплены два диска – D1 и D2. Маятник может быть подвешен на кронштейне к легкой призме, трение в которой пренебрежимо мало. 6. Сформулируйте теорему Штейнера. М  омент инерции тела J0’0’ относительно любой оси вращения АВ равен сумме момента его инерции J00’, относительно параллельной оси 00’, проходящей через центр масс тела, и произведению массы тела на квадрат расстояния d между осями АВ и 00’ (см. рис)  |