A1
0.50
Значение общей массы $M_1+M_2$ задано. Вы можете найти $M_1$ и $M_2$, измерив расстояние $R(x)$ между осью вращения и центром масс маятника. Для этого сначала теоретически выразите $R(x)$ в зависимости от $x$ и параметров $M_1$, $M_2$, $R_1$, $l$.
A2
3.00
Теперь измерьте $R(x)$ для нескольких значений $x$ (не менее 3). Ясно, что такие измерения необходимо проводить, когда маятник не прикреплен к проволоке. Используйте измерения и предыдущий результат, чтобы найти $M_1$ и $M_2$.
B1
0.50
Выведите выражение полного момента инерции $I$ как функции от $x$ и от параметров $M_2$, $I_1$ и $l$.
B2
1.00
Выведите уравнение движения маятника в случаях горизонтальной и вертикальной осей вращения в зависимости от угла $\theta$ между маятником и перпендикуляром к плоскости рамки и от $x$, $k$, $\theta_0$, $M_1$, $M_2$, полного момента инерции $I$ и положения $R(x)$ центра масс.
B3
4.00
Для определения $k$, соберите маятник и расположите ось вращения горизонтально. Резьбовой стержень изначально должен находиться как можно глубже внутри маятника. Позовите преподавателя, который поможет вам закрепить маятник так, чтобы угол $\theta_0 \approx \pi/6$. Измерьте угол равновесия $\theta_{\text{e}}$ для нескольких значений $x$ (не менее 5).
B4
4.50
Используя полученные измерения, определите $k$.
B5
4.00
Теперь расположите маятник так, чтобы ось вращения была вертикальна и измерьте период колебаний для нескольких значений $x$ (не менее 5). С помощью этих измерений определите $I_1$ и $l$.
C1
2.50
Снимите зависимость периода малых колебаний $T$ как функции от $x$. Нарисуйте график этой зависимости . Какова вида эта функция? Это возрастающая, убывающая или более сложная функция?
Вы можете наблюдать два положения равновесия, но одно из них будет стабильнее другого (см. рис. 2). Изучайте и нарисуйте график для более стабильного положения равновесия.
