Demonstrációs fizika labor

5.36. A fizikai inga lengésidő-formulájának illusztrálása

A kísérlet célja

A matematikai ingától különböző, de ahhoz sokban mégis hasonlító fizikai inga alapvető tulajdonságainak személtetése.

Szükséges anyagok, eszközök
5.36a.JPG

  • Tartódeszka
  • 2 kg-os nehezék
  • Satu
  • Fém tengely
  • Fapálca
  • Henger alakú lyukas nehezékek
  • Tűk

Leírás

A fizikai inga lengésideje

ahol Θ az inga forgástengelyre vonatkozó tehetetlenségi nyomatéka, a tömege, s a tengely és a súlypont egymástól mért távolsága, g a nehézségi gyorsulás.

A formula helyességének igazolására szolgáló eszköz – a Pócza-féle inga – egy könnyű pálcából, két egységtömegű és két kétszeres tömegű fémhengerből áll. A pálcán egyenlő távolságokban hét furat van, ide lehet a hengereket vékony huzaldarabbal (vagy gombostűvel) rögzíteni. A pálcával és a hengerekkel különböző tömegű, súlyponttávolságú és tehetetlenségi nyomatékú fizikai inga készíthető. Az inga vastag acéltű-tengely körül lenghet.

Készítsük el a fenti ábrán vázolt ingákat. (Az ábrán F a forgástengelyt, S a súlypontot jelöli.) Mérjük meg az ingák lengésidejét. Foglaljuk a mért időket táblázatba. Foglaljuk táblázatba az önkényes egységekkel számított lengésidőket is. Végül hasonlítsuk össze a mért lengésidők arányát a számított lengésidők arányával.

Θ (ö.e.)

1

2

2

2

m (ö.e.)

2

2

4

4

s (ö.e.)

1

1

1

2

 (ö.e.)

 (s)

       

A lengésidő g-től való függését csak szimulálni tudjuk. Ha az inga a vízszintessel szöget bezáró tengely körül leng, akkor lengésideje nagyobb. Olyan, mintha g értéke lecsökkent volna.

5.36b.png


5.36c.png


5.36d.png

 


5.36. A fizikai inga lengésidő-formulájának illusztrálása

A kísérlet célja

A matematikai ingától különböző, de ahhoz sokban mégis hasonlító fizikai inga alapvető tulajdonságainak személtetése.

Szükséges anyagok, eszközök
5.36a.JPG

  • Tartódeszka
  • 2 kg-os nehezék
  • Satu
  • Fém tengely
  • Fapálca
  • Henger alakú lyukas nehezékek
  • Tűk

Leírás

A fizikai inga lengésideje

ahol Θ az inga forgástengelyre vonatkozó tehetetlenségi nyomatéka, a tömege, s a tengely és a súlypont egymástól mért távolsága, g a nehézségi gyorsulás.

A formula helyességének igazolására szolgáló eszköz – a Pócza-féle inga – egy könnyű pálcából, két egységtömegű és két kétszeres tömegű fémhengerből áll. A pálcán egyenlő távolságokban hét furat van, ide lehet a hengereket vékony huzaldarabbal (vagy gombostűvel) rögzíteni. A pálcával és a hengerekkel különböző tömegű, súlyponttávolságú és tehetetlenségi nyomatékú fizikai inga készíthető. Az inga vastag acéltű-tengely körül lenghet.

Készítsük el a fenti ábrán vázolt ingákat. (Az ábrán F a forgástengelyt, S a súlypontot jelöli.) Mérjük meg az ingák lengésidejét. Foglaljuk a mért időket táblázatba. Foglaljuk táblázatba az önkényes egységekkel számított lengésidőket is. Végül hasonlítsuk össze a mért lengésidők arányát a számított lengésidők arányával.

Θ (ö.e.)

1

2

2

2

m (ö.e.)

2

2

4

4

s (ö.e.)

1

1

1

2

 (ö.e.)

 (s)

       

A lengésidő g-től való függését csak szimulálni tudjuk. Ha az inga a vízszintessel szöget bezáró tengely körül leng, akkor lengésideje nagyobb. Olyan, mintha g értéke lecsökkent volna.

5.36b.png


5.36c.png


5.36d.png