Теоретичні відомості та опис приладів

Лабораторна робота № 12

Виконав студент групи ___________________________________________________________________

Тема роботи: Визначення прискорення вільного падіння за до­помогою математичного маятника.

Мета роботи: вивчити характеристики коливання математичного маятника і визначити прискорення

вільного падіння тіла за допомогою математичного маятника.

Прилади і матеріали: математичний маятник; штатив з муфтою і кільцем, в якому просвердлено

отвір; вимірювальна стрічка; механічний секундомір; штангенциркуль.

Теоретичні відомості та опис приладів.

Математичним маятником називають тіло невеликих розмірів, підвішене на нерозтяжній нитці, маса якої мала порівняно з масою тіла, а довжина набагато більша за лінійні розміри тіла (мал.1). Період коливань математичного маятника Τ визначають за формулою: T=2π (1) де L — довжина маятника, g=9.8 м/ — прискорення вільного падіння. Залежність періоду коливань математичного маятника від прискорення вільного падіння тіла використовують для точного його визначення на поверхі Землі. Згідно з формулою (1) матимемо: g=4π²L/T² (2). Якщо визначено час t певної кількості коливань n, то: g=4π²Ln²/t² (3).

Хід роботи:

1. Підготувати бланк звіту з таблицею для запису результатів вимірювань іобчислень.

2. Скласти установку, яку зображено на малюнку.

(мал1.)

3.Виміряти п’ять раз довжину Lнитки маятника.

4.Відхиливши маятник на невеликий кут (на (2 -3) см від положення рівноваги), відпустити його і, пропустивши декілька коливань, натиснути на головку секундоміра, відрахувати непарну кількість коливань (наприклад, 25 коливань), зупинити секундомір і зняти його показання.

5.Ще чотири рази повторити за п. 4 вимірювання часу коливань математичного маятника й обчислити його середнє арифметичне значення.

t_сер =___________________________________________________________________________________

Δ t_сер =

Δ t_{сер =___________________________________________________________________________________________________________________________________________}

6.Обчислити наближене середнє значення прискорення вільного падіння тіла за формулою 3.

= ___________________________________________________________________________________

=___________________________________________________________________________________

=____________________________________________________________________________________

=____________________________________________________________________________________

=____________________________________________________________________________________

= __________________________________________________________________________________

7.Обчислити відносну (ε) й абсолютну (Dg) похибки вимірювання прискорення вільного падіння тіла відповідно.

Dg=2gΔ t_сер / t_сер =________________________________________________________________________

ε= Dg/ g_.сер. =__________________________________________________________________________________

8.Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю.

9.Записати остаточний результат у вигляді

g=g_H±Dg=__________________________________________

Таблиця 1.

Висновок:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________

Контрольні запитання

1)Чи можна за допомогою установки, яку використовують під час цієї роботи, встановити залежність прискорення вільного падіння тіла від географічної широти?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2)Чи зміниться період коливань маятника, якідо сталеву кульку замінити кулькою такого самого радіуса, яку виготовлено з іншого матеріалу?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3)Як зміниться за добу хід стінного годинника з маятником, якщо його перемістити з полюса на екватор?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4)Як зміниться частота коливань маятника, якщо з ним спуститися в глибоку шахту або піднятися на високу гору? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5) Яку величину під час цієї роботи потрібно вимірювати найточніше?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Поиск по сайту: