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

237 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

68172. УЯВЛЕННЯ ПРО БАГАТОВИМІРНЕ МИСЛЕННЯ, ЙОГО ПРИЙОМИ ТА ПРОЦЕДУРИ 327 KB
  Це мислення формується в рамках нової народжуваної холістичної раціональності усвідомлення якої багато в чому сполучене з переосмисленням уявлень про еволюцію у якій слід розрізняти еволюцію екстенсивну та інтенсивну. Інтенсивна еволюція у першу чергу вимагає глибокого переосмислення фундаментального...
68174. ГАРАНТІЇ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРАВА ЛЮДИНИ НА ПОВАГУ ДО ЧЕСТІ І ГІДНОСТІ У КРИМІНАЛЬНОМУ СУДОЧИНСТВІ УКРАЇНИ 197.5 KB
  Разом із цим проголосивши ратифіковані міжнародні договори складовою частиною своєї правової системи Україна визнала й загальні принципи міжнародного права які також містять вимогу поваги до честі і гідності особи у тому числі й у сфері кримінального процесу.
68175. ПЛАНУВАННЯ СТРУКТУРИ КАПІТАЛУ ПРОМИСЛОВО-ФІНАНСОВИХ ГРУП 495 KB
  В Україні інтегровані об’єднання що діють за принципом промислово-фінансових груп ПФГ формують вагому базу національної економіки і є одними з лідерів в обраних галузях. Оптимізація структури капіталу ПФГ є одним із важливих чинників їхнього функціонування в умовах що склалися на ринках капіталу та інвестицій.
68176. ДИРЕКТИВИ В УСНОМУ МОВЛЕННІ ДІТЕЙ МОЛОДШОГО ШКІЛЬНОГО ВІКУ 239.5 KB
  Рульова своїми дослідженнями проведеними на матеріалі англійської французької російської а також частково української мови підготували ґрунт для комплексного вивчення мовлення дітей. Об’єктом переважної більшості онтолінгвістичних розвідок є мовлення дітей...
68177. ПСИХОДРАМА ЯК СЮЖЕТОТВОРЧИЙ КОМПОЗИЦІЙНИЙ ПРИНЦИП В РОМАНАХ МАРО ДУКА 186.5 KB
  Творчість Маро Дука яскраво репрезентує жіночу постмодерністську літературу сучасної Греції. Маро Дука нар. Після 1981 року Маро Дука присвятила себе письменницькій діяльності її твори відомі у Греції та в інших країнах свідченням чого є численні критичні статті присвячені її творчості...
68178. ДЕРЖАВНЕ РЕГУЛЮВАННЯ РОЗВИТКУ МАЛОГО ТА СЕРЕДНЬОГО ПІДПРИЄМНИЦТВА В УМОВАХ ІНФОРМАЦІЙНОГО СУСПІЛЬСТВА 185 KB
  В умовах інформаційного суспільства радикальних змін у відносинах власності проблема становлення й розвитку малого та середнього підприємництва в Україні набуває важливого значення. Актуальність теми дослідження зумовлена недостатньою теоретичною розробкою підходів до обґрунтування...
68179. Теоретико-методичні засади реалізації фізичної компоненти Державного стандарту базової середньої освіти 27.99 MB
  Загальна середня освіта протягом останніх років зазнала суттєвих змін як у напрямі законодавчого і нормативного регулювання, так і у створенні й впровадженні в освітню практику нових методичних систем і педагогічних технологій.