50378

Изучение физического маятника. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника

Лабораторная работа

Физика

Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника. Установив любое значение длины математического маятника l расстояние от точки подвеса до черты нанесенной на шарик в интервале 3040 см. В результате получится набор значений периодов колебаний Т соответствующих длинам маятника l1 где i номер опыта.

Русский

2015-01-16

96.5 KB

8 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физики

Лабораторная работа М-7

Изучение Физического маятника

Выполнил студент 1 курса

Электронно-механического

факультета

группы Э-32 Ковальчук Д.И.

Принял Чугунов С.В.


Задание 1.
Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

  1.  Установив любое значение длины математического маятника l (расстояние от точки подвеса до черты, нанесенной на шарик) в интервале 30-40 см., измерьте период его колебаний Т. Затем, увеличив l на несколько сантиметров, опять измерьте Т и т.д. Шаг измерения l выберите таким образом, чтобы измерения Т были проведены не менее чем при десяти значениях l. В результате получится набор значений периодов колебаний Т, соответствующих длинам маятника l1, где i – номер опыта.

Таблица значений и расчетов:

l, м

0,50

0,485

0,47

0,455

0,44

0,425

0,41

0,395

1

14.296

14.084

13.875

13.647

13.442

13.186

12.944

12.736

2

14.271

14.085

13.884

13.646

13.440

13.185

12.943

12.736

3

14.270

14.085

13.882

13.646

13.440

13.187

12.942

12.735

4

14.270

14.086

13.887

13.645

13.442

13.186

12.943

12.737

ср.

14,270

14,085

13,882

13,646

13,441

13,186

12,943

12,736

T

1,4270

1,4085

1,3882

1,3646

1,3441

1,3186

1,2943

1,2736

l0, м

1,0905

1,0645

1,0352

0,9994

0,9711

0,9330

0,8984

0,8719

y=Al+B

6,5

6,3

6,1

5,9

5,7

5,5

5,3

5,1

  1.  Нанесите экспериментальные точки (li; yi) на координатную плоскость Оlу и убедитесь визуально, что они ложатся на прямую.

  1.  Вычислите параметры А и В по формулам и постройте на координатной плоскости lОу наилучшую прямую. Используя найденные значения А и В, вычислите g и l0.


  1.  Вычислите χ2 и, сопоставив его с таблицей значений χ2, имеющейся в лаборатории, найдите вероятность соответствия экспериментальных результатов линейной зависимости.

χ2=9.8578

Задание 2. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника.

Зафиксируйте чечевицы на стержне оборотного маятника таким образом, чтобы одна из них находилась вблизи конца стержня, а другая - вблизи его середины.

Одну из опорных призм зафиксируйте вблизи свободного конца стержня, а вторую – между чечевицами, причем опорные приемы должны быть обращены друг к другу. Определите положение центра масс С оборотного маятника, уравновешивая его на дополнительной опорной призме, расположенной на лабораторном столе. Если оказалось, что центр массы маятника находится между опорными призмами, значит оборотный маятник собран правильно.

2. Чтобы точность определения ускорения свободного падения была достаточно высокой, необходимо, чтобы расстояния d1 и d2 от центра масс С до опорных призм, удовлетворяли условию: 1,5 d2 ‹ d1 ‹ 3 d2 (7)

Используя нарезки на стержне оборотного маятника, установите опорную призму, находящуюся между чечевицами, на расстоянии d2 = 10 – 15 см от центра масс маятника. Вторую опорную призму – зафиксируйте на таком расстоянии d1 от центра масс маятника, которое удовлетворяет неравенству (7).

3. Установив маятник на вкладыши верхнего кронштейна опорной призмой, находящейся вблизи свободного конца стержня на расстоянии d1 от центра масс маятника, измерьте период его колебаний Т\, Затем переверните маятник и, установив его на вкладыши верхнего кронштейна опорной призмой, находящейся между чечевицами, измерьте период его колебаний Т2.

Используя измеренные значения d1, d2, T1, Т2, рассчитайте ускорение свободного падения g и момент инерции маятника Ic относительно оси, проходящей через его центр масс, по формулам:

d1, м

0,2

d2, м

0,1

1

11,390

1

11,675

2

11,402

2

11,665

3

11,392

3

11,663

4

11,406

4

11,663

ср.

11,398

ср.

11,667

T

1,140

T

1,167

g= , g=9.6 м/сек2

Ic= , Ic=0.061

Задание 3. Определение ускорения свободного падения и момента инерции оборотного маятника по методу наименьших квадратов.

Соберите оборотный маятник в соответствии с рисунком 2. Затем, уравновешивая маятник на дополнительной опорной призме на лабораторном столе, определите положение его центра масс. Опорную призму, находящуюся на свободном конце стержня, зафиксируйте на расстоянии d1=20 – 25 см от центра масс маятника, и установите на вкладыши верхнего кронштейна, измените период колебаний маятника Т1, соответствующий выбранному значению d1. Затем, изменив d1 на 1 см, опять измерьте Т1 и т. д.… Измерения Т1 необходимо провести не менее чем при десяти значениях d1. В результате получается набор соответствующих значений di. ,Ti где I –номер опыта.

d, см

T, с

20

1,1378

21

1,1459

22

1,1541

23

1,1642

24

1,1708

25

1,1814

26

1,1937

27

1,2047

28

1,2171

29

1,2262


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2147. Методические указания к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники 400.15 KB
  Основные прав ила безопасной работы в электротехнической лаборатории. Несинусоидальные токи и напряжения в линейных электрических цепях. Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях.
2148. Философия. Конспект лекций 400.6 KB
  Предмет философии и ее место в системе научного знания. Философия как теоретическое ядро мировоззрения. Субъект и объект познания. Красота и ценность истины. Закон единства и борьбы противоположностей. Философская концепция марксизма. Проблема свободы в экзистенциализме. Философские дискуссии западников и славянофилов. Русский космизм и структура диалектики.
2149. Социология. Конспект лекций 401.55 KB
  Объект, предмет социологии, связь с другими науками. Структура социологического знания. Социальная стратификация и социальная мобильность. Социальный статус и социальная роль личности. Отклоняющееся поведение и социальный контроль. Методы сбора и анализа социологической информации.
2150. Гармония как переводческая категория 405.85 KB
  Цель работы – обоснование гармонии как новой переводческой категории при сопоставительном исследовании переводческого пространства кинодискурса.
2151. Прикладная механика 14.78 MB
  Структура и классификация механизмов. Кинематика плоских механизмов. Основы точности и прочности механизмов. Основы расчетов звеньев механизмов на прочность. Типовые соединения, детали и узлы механизмов. Планетарные и волновые зубчатые передачи. Механизмы прерывистого движения.
2152. Ремонт паровых турбин. Система технического обслуживания и ремонта оборудования электростанций 14.3 MB
  Система технического обслуживания и ремонта оборудования электростанций. Основные понятия и положения. Основные показатели надежности энергетического оборудования. Типовые конструкции и основные материалы. Проверка коробления цилиндров, определение поправок для центровки проточной части. Сборка и уплотнение фланцевых соединений присоединенных трубопроводов. Типовые конструкции и основные материалы опорных подшипников.
2153. Конспект лекций, детали машин 3.81 MB
  Общие понятия о деталях машин. Основные требования к машинам, узлам и деталям. Конические зубчатые передачи. Область применения и классификация передач с зацеплением Новикова. Клиноременные передачи. Конструирование деталей фрикционных передач.
2154. Биологическая защита растений 11.13 MB
  Важнейш ие формы взаимоотношений между организмами в биоценозе. Грибные болезни насекомых и других вредных организмов. Регулирующая роль и способы использования зоофагов, гербифагов и микроорганизмов в защите растений. Генетический метод борьбы и использование биологически активных веществ в защите растений.
2155. Решение практических задач при бурении и освоении скважин 17.5 MB
  Анализ геологической информации о разрезе проходимых скважиной пород. Обоснование выбора бурового промывочного раствора, технология его приготовления и очистки. Буровой инструмент и режимы бурения скважин. Обоснование рабочего интервала производительности буровых насосов, гидродинамические расчеты при бурении скважин.