1. Занесите в таблицу 1 название материала шара и значение длины нити L, указанное на корпусе установки.
2. Установите угол наклона маятника b (задается преподавателем из интервала 10 - 50 °) и запишите его значение в таблицу 1.
3. Отклоните шар на угол 10° от положения равновесия.
4. Измерьте время t, за которое маятник совершает n колебаний. Число колебаний маятника в одном измерении в этом и последующих опытах должно быть не менее 10-ти. Показания цифровых индикаторов t и n занесите в таблицу 1.
5. Для заданного угла наклона маятника b проведите серию из трехизмерений времени t и числа колебаний n маятника по п.п. 3 и 4.
Материал шара ________________ L = Таблица 1
| b,° | n | t, c | TЭ, c | < TЭ >, с | Т, с по ф-ле (11) | 
|
Задание 2. Исследовать зависимость периода колебаний от угла наклона пластины b
1. Выполните п.п. 2–5 задания 1 для пяти различных значений угла b из интервала 10-50°.
2. Экспериментальные данные занесите в таблицу 2.
Таблица 2
| № | b,° | n | t, c | T, с | < TЭ >, с | <T Э > 2 | 1/cosb |
| … |
Задание 3. Проверить закон линейной зависимости амплитуды от числа колебаний
1. Установите угол наклона маятника b (задается преподавателем из интервала 10-50 °) и запишите его значение в таблицу 3.
2. Отклоните шар на угол a m 0 = 10° от положения равновесия.
3. Измерьте амплитуды не менее 5-ти последовательных колебаний, т.е. соответствующие 1-му, 2-му и т.д. колебанию, и запишите их значения в таблицу 3.
b = Таблица 3
| n | ||||||||
| a m,° |
Обработка результатов эксперимента
1. По данным табл. 1 рассчитайте и результаты занесите в табл. 1:
- экспериментальное значение периода колебаний наклонного маятника по формуле
Т Э = t / n; (20)
- среднее значение периода < Т Э>;
- теоретическое значение периода колебаний Т по формуле (11).
2. Сравните экспериментальное и теоретическое значения периодов, рассчитав относительную погрешность Е, результат занесите в табл. 1.
3. По данным табл. 2 рассчитайте и результаты занесите в табл. 2:
- экспериментальные значения периодов T Эколебаний наклонного маятника по формуле (20);
- для каждого угла наклона маятника b среднее значение < Т Э> и < T> 2;
- величину 1/cosb.
4. По данным таблицы 2 постройте график зависимости T 2 от 1/cosb.
5. По данным таблицы 3 постройте график зависимости амплитуды колебаний a m от числа колебаний n.
6. Из построенного графика определите угловой коэффициент прямой 
, где 
– изменение амплитуды за n колебаний (см. рис. 7).
7. Рассчитайте коэффициент трения качения f по формуле (19).
Результат работы
1. Запишите экспериментальное значение периода колебаний наклонного маятника и погрешность результата в виде
ТЭ = …; Е = … %.
2. Запишите вывод о том, подтверждается ли справедливость выражения (12).
3. Запишите вывод о том, подтверждается ли справедливость выражения (19).
4. Запишите экспериментальное значение коэффициента трения качения и сравните его с табличным значением, рассчитав относительную погрешность Е.
f = …; Е = … %.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой наклонный маятник? Какое движение совершает наклонный маятник?
2. Какое движение называется колебательным? Какие колебания называются собственными (свободными)? Какие колебания называются гармоническими?
3. Запишите кинематическое уравнение движения для незатухающих колебаний. Дайте определения всем величинам, входящим в это уравнение.
4. Что называется амплитудой, частотой, периодом и фазой колебаний? От чего зависят частота, период, амплитуда и начальная фаза собственных незатухающих колебаний маятника?
5. Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения и запишите выражающее его уравнение. Дайте определения всем величинам, входящим в это уравнение.
6. Выведите дифференциальное уравнение движения наклонного маятника (9).
7. Запишите кинематическое уравнение движения для колебаний наклонного маятника.
8. Как влияет наличие постоянной по величине силы трения качения в колебательной системе на ее период и амплитуду?
9. Как изменяется с течением времени смещение и амплитуда колебаний наклонного маятника? Показать графически.
10. От чего зависит период колебаний наклонного маятника?
11. Как и почему изменится период колебаний наклонного маятника при увеличении угла наклона к вертикали?
12. Как при выполнении лабораторной работы экспериментально определяли период колебаний наклонного маятника?
13. Каков вид зависимости амплитуды колебаний наклонного маятника от времени при действии постоянной по величине силе трения качения? Показать графически.
14. Каков вид зависимости амплитуды колебаний наклонного маятника от времени при действии силы трения прямо пропорциональной скорости? Показать графически.
15. Какой результат проделанной лабораторной работы подтверждает справедливость формулы (12)?
16. Какой результат проделанной лабораторной работы подтверждает справедливость формулы (19)?
17. При каком виде движения с трением (скольжении или качении) потери энергии меньше?
18. В чем заключается метод определения коэффициента трения качения, применяемый в данной работе?