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

85574. Разработка информационной системы управления ООО «Ермак» 1.96 MB
  Исходя из современных требований предъявляемых к качеству работы финансового звена крупного предприятия нельзя не отметить что эффективная работа его всецело зависит от уровня оснащения компании информационными средствами на базе компьютерных систем автоматизированного складского учета.
85575. Исследование модели динамики операционно-кассового процесса коммерческого банка «Укргазбанк» 710 KB
  Особенно актуальными являются проблемы оптимизации тех или иных функций коммерческого банка и его учреждений решение которых позволит улучшить финансовые характеристики деятельности банка. По-этому часто хорошо апробированные и надежные математические методы не являются достаточно эффективными при решении...
85576. Информационные системы управления создания НРМ в угольном регионе 133 KB
  Работа по созданию НРМ проводилась по схеме В дальнейшем ГУПП ОГА контролировало создание НРМ и отчитывалось по данным исполнительной структуры по созданию НРМ какой являлась государственная компания Лугансклегинвест в Минэкономики Минфину Министерству труда и социальной политики и исполнительному органу фонда государственному центру занятости. ГК Лугансклегинвест ГКЛЛИ осуществляло внедрение программы создания НРМ. После заключения договора между ГК ЛЛИ и инициатором проекта создания НРМ о правах и...
85577. Проектирование информационной системы на предприятии «Вояж» 1.8 MB
  ЧП «Вояж» является юридическим лицом, находится на собственном балансе и имеет текущий счет в банке. Оно может получать, распоряжаться материальными ценностями, зданиями, сооружениями и другими средствами в рамках утвержденных финансовых планов, заключать договора и соглашения, в том числе на ремонт...
85578. Разработка биллинговой системы использования ресурсов сети Интернет 1.96 MB
  На основании диаграмм процесса предоставления доступа к ресурсам сети Интернет разработано хранилище данных позволяющее в реальном масштабе времени осуществлять анализ статистики использования ресурсов разработана процедура заполнения хранилища данных.
85579. Теоретические аспекты особенностей планирования финансово-экономической деятельности предприятия на примере ООО «ЮГ» 673 KB
  Внедрение интегрированной автоматизированной системы для любого коммерческого предприятия является одной из наиболее трудоемких и дорогостоящих программ развития. В этих условиях чрезвычайно велика роль руководителя предприятия, принимающих решения стратегического характера в области компьютеризации.
85580. Разработка автоматизированной системы управления финансовой деятельностью предприятия 473.5 KB
  В практической части особое внимание уделено разработке базы данных которая отслеживает движение финансовых средств. Впоследствии на основе этой базы данных используя балансовые отчеты можно делать квартальные отчеты годовые и т.д. Режимы функционирования банка данных в производственных условиях.