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

72080. Психологические аспекты управления процессом мотивации в системе государственной службы 156.91 KB
  Путь к эффективному управлению человеком лежит через понимание его мотивации. Только зная то, что движет человеком, что побуждает его к деятельности, какие мотивы лежат в основе его действий, можно попытаться разработать эффективную систему форм и методов управления персоналом.
72084. Администрирование локальной сети офиса 1.03 MB
  Анализ виртуальных локальных сетей VLN Всем коммутируемым сетям присуще одно ограничение. Для того чтобы этого не происходило важно ограничить область распространения широковещательного трафика эта область называется широковещательным доменом организовать небольшие широковещательные домены...
72086. Поняття «художній активізм», як особливий тип межових художніх практик ХХ-ХХІ сторіччя 113.36 KB
  Одними з таких змін стає ціла низка нових мистецьких жанрів у разі якщо ми апелюємо до мистецтва як до практики або ж нова домінуюча цивілізаційнокультурна парадигма сучасності якщо будемо розглядати мистецтво в широкому розумінні.
72088. Кадровое планирование на предприятии 527 KB
  Целью данной работы является исследование процесса кадрового планирования предприятия как основы эффективного функционирования в рыночной среде. Конкретизируя цель, следует отметить, что в ходе написания работы следует решить следующие задачи: ознакомление с экономико-организационной...