14377

Определение ускорения свободного падения при помощи физического оборотного маятника и нахождения его момента инерции

Лабораторная работа

Физика

Определение ускорения свободного падения при помощи физического оборотного маятника и нахождения его момента инерции Лабораторная работа №4 1. Цели и задачи: определить ускорение свободного падения при помощи физического оборотного маятника и найти его момент и

Русский

2013-06-04

96 KB

7 чел.

«Определение ускорения свободного падения при помощи физического оборотного маятника и нахождения его момента инерции»

Лабораторная работа №4

1. Цели и задачи: определить ускорение свободного падения при помощи физического оборотного маятника и найти его момент инерции.

2. Приборы и материалы: оборотный маятник, частотомер (с точностью 0,002 с)

3. Используемые формулы

Величина ускорения свободного падения определяется формулой

;

где  - приведенная длина маятника, Т – период колебания маятника

Момент инерции рассчитывается по формуле

,

где m – масса маятника, l1 и l2 – расстояния от центра тяжести маятника до опорных призм.

Формулы для расчета погрешности результата эксперимента

Расчет погрешности :

,    

Расчет погрешности I:

;    

4. Схема установки

Описание экспериментальной установки

В настоящей работе применяется оборотный маятник, изображенный на рисунке. На металлическом стержне А опорные призмы В и В1 жестко закреплены и не перемещаются. Жёстко закреплена и чечевица О, находящаяся между ними. Вторая чечевица Д находится на конце и может перемещаться по шкале с нониусом и закрепляться в нужном положении. Расстояние между призмами  постоянно и измерено с точностью десятых долей миллиметра.


5. Порядок выполнения работы

  1.  Определяем с помощью частотомера период колебаний маятника для различных положений подвижной чечевицы на шкале маятника (при подвесе сначала на одну, затем другую опорную призму), каждый раз смещая положение чечевицы на 1 см.
  2.  Строим график зависимости периодов колебаний t1 и t2 от положения чечевицы на стержне маятника. Пересечение графиков даёт точку.
  3.  Определяем t1 и t2 в пределах 0,5 см от полученной точки, каждый раз смещая чечевицу на 0,5 мм до тех пор, пока значения t1 и t2 не совпадут с точностью до    1 мс.
  4.  Уравновешиваем маятник на подставке с острой гранью и измеряем расстояния от центра тяжести до опорных призм, вычисляем момент инерции маятника.

6. Экспериментальные данные

1) Определение времени колебаний маятника

Положение

чечевицы, см

0

1

2

3

6

7

t1, с

8,27

8,32

8,36

8,41

8,53

8,57

t2, с

7,60

7,72

7,85

7,98

8,42

8,59

2)График зависимости t1 и t2 от положения чечевицы

3) Определение времени колебаний маятника при перемещении чечевицы по шкале в интервале 6,5-7 см

Положение

чечевицы, см

6,5

6,6

6,7

6,8

6,85

6,9

t1, с

8,550

8,552

8,558

8,559

8,562

8,569

t2, с

8,502

8,520

8,527

8,547

8,560

8,575

4) Измерения параметров маятника

m, кг

l1, м

l2, м

5,965±0,005

0,293±0,001

0,437±0,001

7. Обработка результатов измерений

Практически одинаковые значения t1 и t2 были получены при положении чечевицы на делении 6,85. t составляет 8561 мс.

Отсюда T=8561:5000=1,172 (с)

;   

Расчет момента инерции:

0,764 (кг·м2)

=0,0042;    δ=0,42%

8. Ответ:   м/с2 

  I=0764 кг·м2

9. Вывод: при помощи физического оборотного маятника определено ускорение свободного падения на широте Санкт-Петербурга  м/с2, найден момент инерции данного маятника I=0764 кг·м2. Полученное значение ускорения свободного падения соответствует (с учётом погрешности) справочным данным (на данной широте  м/с2).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21227. Педагогическая психология 22.98 KB
  Если в дидактике Каменского Песталлоци психологическая сторона образовательного процесса разработана еще не достаточно то начиная с работ Дистервейка и Ушинского поднимается вопрос о необходимости изучения психологии ученика и психологии учителя разработка психологического подхода к рассмотрению образовательного процесса как совокупности обучения и воспитания с конца 19до начала 80х годов 20 века оформленея педагогической психологии в самостоятельную отрасль появление первых экспериментальных работ в этой области. характеризуется...
21228. Психологические аспекты теории и практики обучения 32.62 KB
  Леонтьев учение рассматривал как тип ведущей деятельности. Которая не только занимается большой период времени но и в ее русле формируется мама личность ученика более частные виды деятельности. Платонов считал что учение это вид деятельности в процессе которой осуществляется обучение личности и достигается ее обученность Научение. Ительсон считал что научение это устойчивое целесообразное изменение физической и психической деятельности поведения которое возникает благодаря предшествующей деятельности и не вызывается непосредственно...
21229. Класифікація підприємств роздрібної торгівлі 28.21 KB
  Кінцевою ланкою, що завершує процес просування товарів від виробника до споживача, є роздрібна торгівля — діяльність субєктів товарного ринку з продажу товарів і надання додаткових послуг безпосередньо населенню. У роздрібній торгівлі товари переходять зі сфери обігу у сферу споживання
21230. Педагогическая деятельность 16.43 KB
  деятельности: обучающая воспитывающая организационная управленческая консультационнодиагностическая Во все виды входят 3 компонента: постановка цели и задач Включает в себя анализ педагогической ситуации совокупность условий в которых учитель ставит принимает и реализует пед. Решение пед задач идет в неск. педагогические средства и решения задач При выборе средств и способов пед.
21231. Педагогическое общение 13.69 KB
  Если рассматривать как сквозной процесс в обучение то необходимо выделить 2 основные модели общения: учебно дисциплинарную и личностно ориентированную. Стадии педагогического общения: Моделирование предстоящего общения. Организация непосредственного общения. Анализ общения.
21232. Социальная психология личности 18.89 KB
  Понимание личности в соц. существенно отличается от понимания личности в смежных науках: социология и общая психология. детерминации личности.
21233. Конфликт: функции и структура, динамика и топология. Способы психологической работы с конфликтами 20.22 KB
  Способы психологической работы с конфликтами Конфликт это трудно разрешимая ситуация которая может возникнуть в силу сложившейся дисгармонии межличностных отношений между людьми в обществе или группе а так же в результате нарушения равновесия между существующими в них структурами. Функции конфликта конструктивная он выступает источником развития и противоречия она призвана разрешать противоречия и как правило конфликт исчерпывается и как правило влечет к положительному завершения конфликта деструктивная в конфликте люди испытывают...
21234. ПРОДОЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА 591.5 KB
  Поэтому релейная защита в указанных сетях должна быть в первую очередь быстродействующей то есть работать без выдержки времени. Продольная дифференциальная защита является защитой с абсолютной селективностью не реагирует на внешние КЗ токи нагрузки качания и за счёт этого она может действовать без выдержки времени и иметь высокую чувствительность. Поскольку защита должна работать без выдержки времени то необходимо принять в расчёт и переходные токи.
21235. ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА 87 KB
  Необходимо применение быстродействующей селективной защиты обладающей высокой чувствительностью в сетях любой конфигурации. Выдержка времени дистанционной защиты зависит от удалённости места КЗ.1 Основным органом дистанционной защиты является измерительный дистанционный орган определяющий удалённость КЗ.2 Трёхступенчатая дистанционная защита Для обеспечения селективности дистанционные защиты в сетях сложной конфигурации выполняются направленными и действуют только при направлении мощности КЗ в линию.