мета роботи: обчислити прискорення вільного падіння з формули для періоду коливань математичного маятника:
для цього необхідно виміряти період коливання і довжину підвісу маятника. тоді з формули (1) можна обчислити прискорення вільного падіння:
засоби виміру:
1) годинник з секундною стрілкою;
2) вимірювальна стрічка (δл = 0,5 см).
матеріали: 1) кулька з отвором; 2) нитка; 3) штатив з муфтою і кільцем.
порядок виконання роботи
1. встановіть на краю стола штатив. у його верхнього кінця зміцните за допомогою муфти кільце і підвісьте до нього кульку на нитці. кулька повинен висіти на відстані 3-5 см від підлоги.
2. відхиліть маятник від положення рівноваги на 5-8 см і відпустіть його.
3. виміряйте довжину підвісу мірної стрічкою.
4. виміряйте час δt 40 повних коливань (n).
5. повторіть вимірювання δt (не зраджуючи умов досвіду) і знайдіть середнє значення δtср.
6. обчисліть середнє значення періоду коливань tср за середнім значенням δtср.
7. обчисліть значення gcp за формулою:
8. отримані результати занесіть в таблицю:
9. порівняйте отримане середнє значення для gcp зі значенням g = 9,8 м / с 2 і розрахуйте відносну похибка вимірювання за формулою:
вивчаючи курс фізики вам часто доводилося використовувати в рішенні задач і інших розрахунках значення прискорення вільного падіння на поверхні землі. ви брали значення g = 9,81 м / с 2. тобто з тією точністю, якої цілком достатньо для вироблених вами розрахунків.
метою даної лабораторної роботи є експериментальне встановлення прискорення вільного падіння за допомогою маятника. знаючи формулу періоду коливання математичного маятника т =
можна виразити значення g через величини, доступні простому встановленню шляхом експерименту і розрахувати g з деякою точністю. висловимо
де l - довжина підвісу, а т - період коливань маятника. період коливань маятника т легко визначити, вимірявши час t, необхідне для здійснення певної кількості n повних коливань маятника
математичним маятником називають вантаж, підвішений до тонкої нерастяжимой нитки, розміри якого багато менше довжини нитки, а маса - багато більше маси нитки. відхилення цього вантажу від вертикалі відбувається на нескінченно малий кут, а тертя відсутнє. в реальних умовах формула
має приблизний характер.
розглянемо таке тіло (в нашому випадку важіль). на нього діють дві сили: вага вантажів p і сила f (пружності пружини динамометра), щоб важіль перебував у рівновазі і моменти цих сил повинні бути рівні по модулю меду собою. абсолютні значення моментів сил f і p визначимо відповідно:
в лабораторних умовах для вимірювання з деяким ступенем точності можна використовувати невеликий, але масивний металевий кулька, підвішений на нитці довжиною 1-1,5 м (або більшою, якщо є можливість такої підвіс розмістити) і відхиляти його на невеликий кут. хід роботи цілком зрозумілий з опису її в підручнику.
засоби вимірювання: секундомір (δt = ± 0,5 с); лінійка або вимірювальна стрічка (δl = ± 0,5 см)
виконання роботи: