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

250 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

14332. Механіка матеріальної точки. Механіка твердого тіла 1.26 MB
  ФІЗИКА Методичні рекомендації Модуль І Механіка матеріальної точки€ Модуль ІІ Механіка твердого тіла€ В методичних рекомендаціях наведені типові задачі з рішенням а також приклади задач для самостійної роботи. Заг
14333. Механіка матеріальної точки та твердого тіла 5.29 MB
  ФІЗИКА Методичні рекомендації до вивчення курсу фізики. €œМеханіка€ модуль ІІІ. Для студентів спеціальностей: У методичних рекомендаціях викладено повний лекційний курс з дисципліни фізики з розділу €œМеханіка матеріальної точки та твердого тіла€ а також навед
14334. Механіка матеріальної точки. Механіка твердого тіла. Методичка 1.78 MB
  Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з дисципліни ФІЗИКА Модуль 1 €œМеханіка матеріальної точки€ модуль 2 €œМеханіка твердого тіла€ Миколаїв 2010 Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з дисципліни фізика розділу Ме...
14335. Вимірювання фізичних величин та обробка результатів. Методичка 619.5 KB
  МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМУ З ФІЗИКИ €œВимірювання фізичних величин та обробка результатів€ для студентів спеціальностей Методичні рекомендації до лабораторного практикуму з фізики: €œВимірювання фізичних величин та обробка результа
14336. Оценка достоверности результатов эксперимента с помощью критерия Пирсона 242.5 KB
  Лабораторная работа №5 Тема: Оценка достоверности результатов эксперимента с помощью критерия Пирсона Цель работы: ознакомление и приобретение навыков статической обработки результатов экспериментальных данных в судостроении Задача: выполнить статическую обрабо...
14337. Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии 270.5 KB
  Тема: Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии. Цель работы: Ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в якорном устройстве. Задача: Определить основные параметры формы тяжелой гибкой нити усилия натя...
14338. Швартовное устройство судна. Экспериментальная оценка формулы Эйлера 542.5 KB
  Лабораторная работа №1 Тема: Швартовное устройство судна. Экспериментальная оценка формулы Эйлера. Цель работы: ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в швартовном устройстве. Задача: определить коэффициент трения f между канатом...
14339. Грузовое устройство судна. Экспериментальная оценка грузоподъемности и коэффициента полезного действия талей 428.5 KB
  Лабораторная работа № 2 Тема: Грузовое устройство судна. Экспериментальная оценка грузоподъемности и коэффициента полезного действия талей. Цель работы: Ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в грузовом устройстве. Задача: Опре...
14340. Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии 341 KB
  Лабораторная работа №3 Тема: Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии. Цель работы: Ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в якорном устройстве. Задача: Определить основные параметры формы тяжелой г...