double arrow

Задание2. Определение ускорения силы тяжести с помощью физического и оборотного маятника.

3

1) Установить нижний кронштейн с фотоэлектрическим датчиком по высоте таким образом, чтобы стержень качающегося оборотного маятника пересекал оптическую ось фотодатчика. При этом маятник должен быть подвешен на опорной призме 1 с опорным ребром, расположенным на расстоянии 4-6 см от конца стержня.

2) Закрепить груз 1 на расстоянии 21-23 см от того же конца стержня.

3) Закрепить вторую опорную призму так, чтобы расстояние от её опорного ребра до опорного ребра первой призмы составляло 30-32см. Записать расстояние между опорными призмами L.

4) Закрепить груз 2 на расстоянии x=2см от опорной призмы 2.

5) Подвесить оборотный маятник на одну из опорных призм.

6) Отклонить маятник на угол 4-5о , нажать кнопку «Сброс» и без толчка отпустить маятник.

7) По показаниям счётчика определить t – время 5 – 10 колебаний маятника с точностью до трёх знаков после запятой. (Если из-за быстрого затухания колебаний счёт прекращается при n меньше 5, повторить измерение и сложить соответственно числа колебаний и их времена.) Рассчитать период колебания T=t/n.

8) Подвесить маятник на другой опорной призме. Повторить п.6 и 7.

9) Вычислить ΔT=T1-T2

10) Увеличить x на 2см и повторить п. 5–8.

11) Производить операции по п. 9–10 до смены знака ΔT.

12) Построить объединенный график зависимости T1(x), T2(x) и определить координату T точки пересечения зависимостей. При этом, очевидно l=L.

13) Вычислить ускорение свободного падения g по формуле (4.7)

Результаты занести в Таблицу 4.2.

Таблица 4.2

x n1 t1 T1 n2 t2 T2 ΔT T l g Δg/g
    10,51 1,051   10,8 1,08 -0,029   1,094   0,3   9,8   0,14
    10,2 1,02   10,7 1,07 -0,05
    10,95 1,095   10,9 1,09 0,005
    10,54 1,055   10,8 1,08 0,025

 

14) Оценить относительную ошибку измерения по формуле ; Принять ошибку измерения периода 0,001с, а ошибку приведённой длины 0,5см=0,005м. Оценить, укладывается ли полученное значение в диапазон g0 ±Δg.

15) По окончании работ отключить прибор от сети.

 

 

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой математический маятник? Как определяется период его колебаний?

2. Что представляет собой физический маятник? Как определяется период его колебаний?

3. Что такое приведённая длина физического маятника?

1. Математи́ческий ма́ятник — осциллятор, представляющий собой механическую систему, состоящую из материальной точки, находящейся на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в однородном поле сил тяготения. Период малых собственных колебаний математического маятника длины L неподвижно подвешенного в однородном поле тяжести с ускорением свободного падения g равен

 

2. Физический маятник — осциллятор, представляющий собой твёрдое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или неподвижной оси, перпендикулярной направлению действия сил и не проходящей через центр масс этого тела.

.

 

3. Приведенная длина физического маятника - длина такого математического маятника, период колебаний которого совпадает с периодом колебаний данного физического маятника.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


3

Сейчас читают про: