Физикалық практикум

52 
 
(6.13)  теңдеуінен  көрініп  тұрғандай,  à  шамасы  (0, )  интервалында  өссе,  түбір 
астындағы  бірінші  мүше  (0, )    интервалында  өседі  де,  екінші  мүше,  керісінше, 
( ,0)интервалында  кемиді.  Сондықтан,  қандайда  a=a*  мәнінде  физикалық  маятниктің 
тербеліс периодының минимумы болады 
0
*
a
a
da
dT
  . 
 
(6.13) формуласынан мына өрнекті 
 
12
0
*
l
m
I
a
 . 
аламыз.  
Физикалық  маятниктің  тербеліс  периодының  іліну  нүктесі  мен  массалар  центріне 
дейінгі аралыққа тәуелді графигі 6.2-суретте келтірілген. Қисық екі тармақтан тұрады және 
олар  Т  өсіне  қатысты  симметриялы  орналасқан.  Бірінші  тармақ  -  іліну  нүктесінің  массалар 
центрінен  бір  жақта  болуына,  ал  екінші  тармақ  –  оның  массалар  центрінен  екінші  жақта 
болуына сәйкес келеді.  
Егер абсцисса өсіне параллель Т>Т
min
 түзу жүргізсек, онда түзу графиктің тармақтарын 
төрт нүктеде қиып өтеді. Массалар центрінен олардың екеуі бір жақта (А В), ал қалған екеуі 
екі  жақта  (АВ )  орналасқан.  Массалар  центрінен(“С”нүктесінен)  бірдей  қашықтықта  екі 
жақта орналасқан іліну нүктелерінің А және В орындарына бірдей тербеліс периоды сәйкес 
келеді.  
  (6.11) теңдеуінен көрінгендей, іліну нүктесі мен тербелу центрі массалар центрінің екі 
жағында орналасқан, әрі олар массалар центріне қатысты симметриялы емес. 6.3-суретте А 
және В іліну нүктелері әрі оларға сәйкес тербелу нүктелері (А ,В ) көрсетілген. Осы суреттен 
А және В іліну нүктесіне сәйкес физикалық маятниктің келтірілген ұзындығы 
l
0
=AC +CA    және l
0
=BC +CB  , 
ал  СА =СВ’,  олай  болса  келтірілген  ұзындықты  6.2-графиктің  бір  тармағынан-ақ 
анықтауға болады.  
 
 

53 
 
6.1.- сурет 
 
 
6.2.-сурет 
 
 
6.3.- сурет 

54 
 
  6.3. Қондырғының құрылысы 
 
ФПМ-04 “Универсаль маятниктің” 6.4-суретте көрсетілген.  
 
 
 
6.4.- сурет 
 
Қондырығының  (1)  табаны  прибордың  вертикаль  бағытын  қамтамасыз  ететін  (2) 
реттеуші  бұрандамен  жабдықталған.  Табанға  қондырылған  (3)  қадаға  жоғарғы  (4)  және 
төменгі (5) кронштейндер бекітілген. (6) фотоэлектрлік сигнал бергіш орнатылған (5) төменгі 
кронштейн  қада  бойымен  жылжытылып,  қалаған  биіктікте  бұранда  арқылы  бекітіледі.  (11) 
винттің  көмегімен  жоғарғы  кронштейнді  қада  маңында  қалаған  бұрышқа  бұрап,  ьекітіп 
қоюға болады. (4) жоғарғы кронштейннің бір басына (7) математикалық маятник, ал екінші 
басына  (8)  физикалық  маятник  орнатылған.  Математикалық  маятниктің  ұзындығы  қадаға 
жыпсырылған  сызғыш  арқылы  анықталып,  маятник  ұзындығы  (9)бұранданың  көмегімен 
реттеледі. . 
  Физикалық  маятник  ұзындығы  1050мм,  диаметрі  14,5мм  болат  таяқша.  Бұл  таяқша 
(12)  призмалық  ілгіш  арқылы  (4)  кронштейнге  асылып  қойылады.  Таяқшаның  ілінген 
координатасын  дәлірек  анықтау  үшін,  оның  ұзындығы  бойына  10ьь  сайын  ойық  белгілер 
салынған. Призмалық ілгіш осы белгілер тұсына бұранданың көмегімен бекітіледі.  
  Прибордың бетінде басқарушы түймелер орналасқан.   
Олар:  
“СЕТЬ”-ток көзін қосып-ажыратқыш; 
  “СБРОС”-секундомер  көрсеткішін  нөлге  келтіру  және  жаңадан  уақыт  пен  тербеліс 
санын санау үшін қолданылады; 
  “СТОП”-маятниктің  толық  тербелістер  саны  мен  оған  кеткен  уақытты  анықтау  үшін 
қолданылады.. 

55 
 
  Прибордың  электрондық  схемасы  электрондық  секундомермен  0-ден  100  секундқа 
дейінгі  уақытты  0.001с  дәлдікпен,  тербеліс  периодының  санын  0-ден  100-ге  анықтауға 
мүмкіндік береді. 
 
6.4 Жұмыстың әдістемесі мен орындалу тәртібі 
 
  6.4.1. Өлшеу жүргізуге дайындық. 
  -прибордың жерге қосылғанын тексеру керек; 
  -(5)төменгі  кронштейнді  ең  төменгі  деңгейге  орналастырып,  (12)  ілгіш  призманы 
таяқшаның  жоғарғы  ұшынан  төртінші  белгіге  бекіту  қажет.  Осы  кезде  таяқшаның  төменгі 
ұшы  (6) жарықбергіш тесігін толық жауып тұруы керек; 
  -(2)бұранданың көмегімен приборды вертикаль қалыпқа келтіру керек; 
  -приборды электр жүйесіне қосу керек; 
  -“СЕТЬ”  түймесін  басып,  (6)жарықбергіштің  лампасының  жанғанына  көз  жеткізіп, 
сандық индикаторда нөлдердің шыққанын тексері керек.  
  6.4.2. Өлшеу жүргізу. 
 
  Қондырғы қызметін тексеру үшін жүргізілетін өлшеу. 
 
  Таяқшаны вертикаль бағыттан сәл ауытқытып, қоя беріңіз. Таяқша жарықбергіштің 
сәулесін кесіп өтіп, еркін тербеле бастайды. Бастапқы бұрыштыұ ауытқу аз болу керек (sinα- 
ны α-мен алмастырғанымызды ойға алыңыз), сонымен бірге ауытқу мөлшері маятник  10 20 
рет тербеліс жасағанда жарық сәулесін толық кесіп өтетіндей болуы қажет (тербеліс 
периодын дәлірек табу үшін осынша тербеліс саны алынады). «СБРОС» түймесін басып, қоя 
беріңіз. 
  Секундомер  мен  тербеліс  санын  санағыштың  дұрыс  жұмыс  істегеніне  көз 
жеткізіңіз.Жарық сәулесін таяқша әрбір екінші рет қиып өткен сайын санағыш іске қосылып 
отыратындығын  бақылаңыз.    10 20  периодтан  кейін  “СТОП”түймесін  басып,  прибордың 
көрсетуін жазып алыңыз. Осылай тағы да бір рет тәжірибені қайталап, прибор көрсеткішінің 
бірінші  алынғын  нәтижеге  жақын  болатындығын  тексеріңіз.  Бастапқы  ауытқу  бұрышының 
тербеліс  периодына  әсерін  байқап,  оның  оптималдық  мәнін  тауып  алыңыз.  Кейін  негізгі 
тәжірибелерде, ауытқу бұрышының осы мәнін ұстану керек. 
 
 
  6.5. Негізгі өлшеулер 
 

56 
 
Өлшеулер  нәтижесін  енгізетін  кестеңізді  дайындап  алыңыз.  Кестеде  төмендегідей 
бағаналар болу керек: 
  6.5.1.Ілгіш призманың тұсындағы белгінің нөмері (жоғары ұшынан санағанда). 
6.5.2. 5 10  толық тербеліс уақыты-t
i
  
6.5.3. Тербеліс периоды-Т
i 
6.5.4. іліну нүктесінен массалар центріне дейінгі қашықтық-a
i 
Қажетті өлшеу саны -25. 
Іліну призмасын центрге қарай бір белгіге (10 мм) жылжыта отырып, әрбір белгі үшін 
3 5 толық тербеліс уақытын өлшеп, нәтижені 6.1-кестеге қондырыңыз. Ілгіш призма таяқша 
бойымен түсірілген сайын, жарықбергіш орнатылған төменгі кронштейнді (5) де жоғарлатып 
отыру  қажет  (таяқшаның  төменгі  ұшы  тербеліс  кезінде  жарық  сәулесін  толық  қиып  өту 
үшін). 
6.1-кесте 
№ 
a
i
 
t
i
 
Т
i.экс.
 
Т
i.теор
 
 
 
 
 
 
 

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: