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

7 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

69683. РНР-СЦЕНАРІЇ В ТІЛІ HTML-ДОКУМЕНТІВ 28.5 KB
  Ми тільки що розглянули структуру РНР-програми, і можна було б перейти до розгляду змінних. Проте РНР-сценарії можна записувати і по-іншому. Щоб ви зайвий раз не перегортали книгу, нагадаю текст сценарію first.php:...
69684. КОНСТАНТИ 36 KB
  Константи містять постійні значення. На відміну від змінних, ви не можете змінити значення константи, яке було їй привласнено при її оголошенні. Константи зручно використовувати для зберігання значень, які не повинні змінювати під час роботи програми, наприклад, ім’я розробника програми.
69685. ТЕХНОЛОГІЯ СТВОРЕННЯ HTML-ДОКУМЕНТА 49.5 KB
  Створення HTML-документа відбувається розташуванням тегів (tags) мови HTML всередині звичайного неформатованого тексту. Теги HTML — це послідовності символів, які починаються знаком «менше» і закінчуються знаком «більше». Теги можуть мати атрибути, які, в свою чергу, можуть приймати певні значення.
69686. ФОРМАТУВАННЯ ТЕКСТУ 107.5 KB
  Розмітка, яка створюється за допомогою мови HTML, дозволяє організовувати текст у логічні, легко зрозумілі розділи або застосовувати до нього специфічний формат. Теги форматування дозволяють визначити такі елементи: початок абзацу і кінець рядка; стилі заголовків; фізичні стилі...
69687. КОЛІР ФОНУ І ТЕКСТУ 95.5 KB
  Колір фону і тексту може задаватись шістнадцятковими значеннями RRGGBB (Red, Green, Blue) червоного, зеленого і синього кольорів відповідно або позначеннями кольорів англійською мовою. Яскравість кожної складової вимірюється цілим числом, яке у десятковій системі числення...
69688. ОПЕРАТОР ЕКВІВАЛЕНТНОСТІ (===) 28 KB
  Іноді звичайний оператор порівняння == працює не зовсім коректно, точніше не так, як нам хочеться, в деяких ситуаціях навіть виходять міні-анекдоти. Розглянемо наступний приклад...
69689. СПИСКИ 46 KB
  За замовчуванням елементи впорядкованого списку нумеруються цілими числами починаючи з. До тега нумерованого списку існує атрибут TYPE. Встановлюючи TYPE рівним можна змінити схему нумерації на великі літери, малі літери, великі або малі римські цифри відповідно.
69690. ФРЕЙМИ 87.5 KB
  Мета: опанувати технологію представлення інформації у документі з використанням фреймів. Фрейми (Frames - кадри) надають користувачеві можливість поділяти екран на дві або більше незалежних динамічних або статичних частини.
69691. Параметри за умовчанням 61 KB
  Функції повинні повертати значення різних типів залежно від набору параметрів. Що ж до другої причини то в З у С можна перенавантажувати функції взагалі неможливо змінити тип значення що повертається. Параметри за умовчанням описуються так...