14329

Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №2 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника Мета роботи: Виміряти прискорення вільного падіння по періоду коливанняматематичного маятника; Визначити закони гармонічного коливального руху.

Украинкский

2013-06-03

71 KB

238 чел.

Лабораторна робота №2

Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника

Мета роботи:

  1.  Виміряти прискорення вільного падіння по періоду коливання
    математичного маятника;
  2.  Визначити закони гармонічного коливального руху.

Прилади та обладнання:

  1.  Важка   кулька,   яка   підвішена   на   легкій   нитці,   що   не розтягується;
  2.  Секундомір.

Рух тіла під дією тільки однієї сили тяжіння називається вільним падінням, а прискорення, якого набуває при цьому тіло - прискоренням вільного падіння g.

У даній роботі прискорення вільного падіння визначається за допомогою математичного маятника.

Математичним маятником називається матеріальна точка, яка підвішена на тонкій невагомій нитці, що не розтягується. Ця матеріальна точка здійснює коливання у вертикальній площині, під дією сили тяжіння.

На практиці математичним маятником можна вважати важке тіло, яке підвішене на легкій недеформованій нитці, довжина якої на багато більше за розміри тіла. Сила F при малих кутах відхилення  дорівнює:

                                                                                                 (1)

                

 Таким чином, повертаюча сила F пропорційна куту відхилення маятника від положення рівноваги, отже, пропорційна зміщенню маятника від цього положення. Така сила викликає гармонічний коливальний рух. Період математичного маятника визначається  за формулою:

                                                                                                                                       (2)

Розв'язуючи (2) відносно g, одержимо:

                                                                                                       (3)

звідки   випливає,   що   визначення   прискорення   вільного   падіння зводиться до вимірювання довжини маятника та періоду його коливань. Період коливань математичного маятника Т залежить від довжини маятника L і прискорення вільного падіння.

Порядок виконання роботи

1. Підраховати   довжину   маятника   L,   вимірюючи   для   цього відстань

від   точки підвісу до центру ваги підвішеної кулі.

,

де    l0 - відстань від точки прикріплення на кронштейні до місця прикріплення нитки на кульці;  l1-  відстань від місця кріплення нитки на кульці до поверхні кулі; 

d -діаметр кульки. 

      Відводячи маятник від положення рівноваги на малий кут (5º-10º),
визначити проміжок часу, за який здійснюється
N повних коливань (кількість коливань задається викладачем). Обробити результати вимірювань l і Т.

2. Розрахувати значення величини Т за формулою:

3.Знайти значення величини g за формулою (3).

       4.Знайти   gcep., а також розрахувати відносну та абсолютну похибки вимірювань і записати кінцевий результат у вигляді:

 5.Оформити звіт і результати занести у таблицю:

L(м)

N

t

T(с)

                                        Контрольні питання

1. Сформулюйте закон Всесвітнього тяжіння та поясніть фізичний зміст гравітаційної сталої.

2.  Поясніть різницю між вагою і силою тяжіння.

3.  Запишіть залежність прискорення вільного падіння від висоти над поверхнею Землі та географічної широти місця.

4.  Дати визначення прискорення вільного падіння.

5.  Дати визначення періоду та частоті коливань.                 

6.  Від яких величин залежить повна енергія гармонічних коливань.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60414. Українські землі в складі Литви та Польщі 60.5 KB
  Оголошення проблемного запитання: Чи могли українські землі в ХІVХVІ ст. Коментоване читання 1-го абзацу Після занепаду Галицько-Волинської держави Запитання: Що намагався відродити князь Любарт...
60415. Включення українських земель до складу Російської та Австрійської імперій 164 KB
  Які держави брали участь у поділах Речі Посполитої Яка була їхня мета Як ви оцінюєте значення поділів Речі Посполитої для українського народу Які землі увійшли до складу Росії після російсько-турецьких війн...
60416. Планета Земля чекає на захист 303.5 KB
  Мета. Узагальнити та розширити знання учнів про стан природи нашої планети; розкрити деякі екологічні проблеми.
60417. Розробка позакласного заходу Земля моя – Луганщина 62 KB
  Обладнання: карта України виставка книжок портрети відомих людей плакат Земля моя Луганщина герб Луганської області Хід уроку Слово вчителя. Тема нашого уроку Земля моя –Луганщина.
60418. Загальна характеристика класу Земноводні 405.5 KB
  Мета: сформувати в учнів знання про наступний клас типу Хордові Земноводні; ознайомити учнів із середовищем існування земноводних їх способом життя; розглянути зовнішню будову на прикладі жаби озерної...
60419. Особливості процесів життєдіяльності та поведінки Земноводних 139 KB
  Мета: продовжувати формувати знання учнів про земноводних тварин; розкрити особливості внутрішньої будови земноводних системи органів; ознайомити із особливостями процесів життєдіяльності...
60420. Загальна характеристика класу Земноводні 48 KB
  Так саме жаби зробили неоціненний вклад в розвиток науки. До земноводних належать жаби ропухи тритони саламандри прочитав Сашко тихим голосом і замовк. Полудень і жаби підставили свої спини яскравим сонячним променям.
60421. Школьный пресс-центр как интеллектуально-творческое объединение учащихся 73 KB
  Оформление наглядности: создание настенных плакатов отражающих работу пресс-центра. 1 Приобретение канцтоваров Попечительский совет 2 Оплата энергопотребления Попечительский совет...
60422. Церковне життя України у першій половині ХVІІ століття 60 KB
  Мета: визначити вплив Берестейської унії на церковне життя України; розглянути діяльність митрополита Петра Могили; розвивати вміння працювати з підручником та історичними документами виховувати інтерес...