@Викстрем

можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости.
И, если можно, объяснить.
Заранее спасибо)

0

@SSC

С помощью математического маятника можно измерять ускорение свободного падения (в том числе и в невесомости, но с некоторой точностью).
Пермод колебаний математического маятника T=2*пи*sqrt(L/g).
Откуда g=4*пи^2*L/T^2.
Следует понимать, что ускорение свободного падения величина векторная. Т.е. имеет некоторую величину и направление.
Для проведения измерений надо направить маятник от точки подвеса в сторону измеряемого вектора ускорения свободного падения (груз в нижней точке равновесия), и отпустить груз.
Если груз начал движение, значит направление вектора выбрано неправильно, необходимо уточнить направление вектора.
Если направление выбрано правильно, то необходимо отклонить груз от нижней точки равновесия на небольшой угол 10-20 градусов и отпустить груз одновременно начав измерение времени.
После того как маятник совершит 1 или несколько полных колебаний зная время определяют период колебаний и расчитывают величину ускорения свободного падения.
Для состояния невесомости или близкого к состоянию невесомости определить направление вектора ускорения свободного падения будет невозможно (груз не будет никуда притягиваться, ну или потребуется очень большой период времени).
Надо просто понаблюдать за маятником достаточно длительное время (допустим 10 мин.). Если за это время маятник не совершил даже половины колебательного движения (то есть было замечено некоторое смещение в одну сторону, а движение в противоположную сторону не началось),
то можем считать что период колебания больше 2*Т, тоесть более 20 мин. Откуда следует, что величина ускорения свободного падения менее 1.4*10^-5 м/с^2 (при условии что длина подвеса L=1м).
В условиях состояния невесомости или близкого к состоянию невесомости необходимо провести повторные измерения, направив маятник под углом в 90 градусов от предидущего начального состояния, дабы исключить ошибку, т.к. 1 стартовое положение могло быть нижней точкой равновесия.

0

IGPIGP

Как вариант:
Математический маятник это грузик, - например математический справочник на длинной нити. Если математический справочник заменить на физический, то получится физический маятник. Парадокс в том, что если масса справочников одинакова, то период колебаний для заданных условий будет одинаков.
Нить лучше всего собрать в колечки или увязать косичкой с тем, чтобы использовать как закладку. Для раздела колебания и волны. Тогда, находясь в невесомости нужно открыть и быстро прочесть:

и поскольку g=0 то это будет очень большое число и если использовать маятник по назначению, то жизни не хватит дождаться чего-то похожего на колебание. И оно может оказаться погрешностью измерения, вдобавок.

0