ГДЗ: Задание 617. Один стержень с двумя точками подвеса — Механические колебания / Физика. 9 класс. Базовый уровень. Сборник вопросов и задач

Опыт фактически не выполнен. Метод: измерить точные расстояния точек подвеса до центра масс, подвесить готовый стержень поочерёдно, отклонять на малый угол, засекать одинаковое число циклов и вычислить T=t/N. Повторить несколько раз и оценить погрешность. Стержень — физический, а не математический маятник; его массу нельзя сосредоточить на конце.

Для однородного тонкого стержня L=1 м, расстояние a отподвеса доцентра масс: \(T=2\pi\sqrt{\frac{I_C+ma^2}{mga}}\), где \(I_C=mL^2/12\). При идеальном подвесе за конец a=L/2 получаем \(T_1=2\pi\sqrt{2L/(3g)}\approx1{,}622\)с. При отверстии 25 см оттого жеконца a=L/4: \(T_2=2\pi\sqrt{7L/(12g)}\approx1{,}518\)с при g=10.

Пример вывода доклада: более близкая к середине точка не сводит период к формуле длины оставшегося участка. Меняются и плечо тяжести, и момент инерции. Расчёт предсказывает различие примерно 0,105 с. Реальные отверстия «ближе к концу» и «примерно 25 см» нужно измерить; приведённые числа — теоретический ориентир, не вымышленные показания секундомера.

Сверка с печатным ответом. Ключ 152 утверждает 2 с и 1 с. Однако это распределённый стержень, а не груз на невесомой нити: для однородного стержня с указанными идеальными точками подвеса формула физического маятника даёт 1,622 с и 1,518 с. Ключ не является результатом выполненного нами опыта, и его нельзя выдавать за измерение.