50426

Экспериментальная проверка зависимостей между физическими величинами, характеризующими колебания математического и оборотного маятников

Лабораторная работа

Физика

Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника. Определим ускорение свободного падения с помощью оборотного маятника. Используя измеренные значения d2 d1 Т1 Т2 рассчитаем ускорение свободного падения g и момент инерции маятника Ic относительно оси проходящей через его центр масс по формулам: Где L= d1d2=0308 м Задание3.

Русский

2014-02-03

94 KB

2 чел.

Цель работы:

- экспериментальная проверка зависимостей между физическими величинами, характеризующими колебания математического и оборотного маятников;

- экспериментальное определение ускорения свободного падения g помощью математического маятника;

- экспериментальное определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника.

Приборы и принадлежности:  универсальный маятник с миллисекундомером и счетчиком числа периодов.

Ход работы

Задание1. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

В результате измерений получился набор значений периодов колебаний Т, соответствующих длинам маятника li, где i – номер опыта.

 i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

li, см

30

32

34

36

38

40

42

44

45

47

ti, с

11,168

11,519

11,842

12,226

12,508

12,919

13,219

13,447

13,603

13,878

Ti,с 

1,1168

1,1519

1,1842

1,2226

1,2508

1,2919

1,3219

1,3447

1,3603

1,3878

  1.  при l = 42 см                                          

а) 10,792 с

б) 10,791 с

в) 10,790 с

t1= 10,791с

В результате вычислений получим:

ΔA=0,0006 с²/см

ΔB=0,0218 с

Нанесём экспериментальные точки (в, )на координатную плоскость и убедимся визуально, что точки ложатся на одну прямую

  Экспериментальные точки ложатся на прямую не вполне точно. Степень достоверности соответствия экспериментальных значений линейной зависимости можно оценить, используя критерий Пирсона. Уже известно, что х² = , а число степеней свободы равно: n=10-3=7

   По таблице вероятностей получим, что доверительная вероятность P=

 

Задание2.

   Определим ускорение свободного падения с помощью оборотного маятника.

Установим оборотный маятник, учитывая, что 1,5d2<d1<3d2.

 

Установив маятник на вкладыше верхнего кронштейна опорной призмой, находящейся на расстоянии d1 центра масс маятника, измерим период колебаний Т1.  Затем, передвинув маятник, измерим период его колебаний Т2. 

1

2

3

Среднее значени

с

1,9729

1,9739

1,9741

1,97363

с

1,1865

1,1865

1,1872

1,8685

м

0,218

м

0,09

Используя измеренные значения d2, d1, Т1, Т2, рассчитаем ускорение свободного падения g и момент инерции маятника Ic относительно оси, проходящей через его центр масс, по формулам:

 

Где L= d1+d2=0,308 м

Задание3.

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

d1, см

20

21

22

24

26

27

28

29

30

Т, с

1,1788

1,1863

1,1928

1,2024

1,2089

1,2156

1,2215

1,2284

1,2356

g = 11 м/с²

Теоретические исследования показывают, что значения yi = T² и хi=di  должны быть связаны собой соотношением:

, где А = 13,7786, В = 0,0358

Используя известные уже нам значения А и В, вычислим ускорение свободного падения g и момент инерции Iс относительно оси, проходящей через его центр масс, по формулам:

Задание4.

Определение ускорения свободного падения методом оборотного маятника.

 

Вывод: экспериментально проверили зависимости между физическими величинами, характеризующими колебания математического и оборотного маятников, экспериментально определили ускорения свободного падения g помощью математического и оборотного маятников;


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50695. Определение моментов инерции твёрдых тел с помощью крутильного маятника 280.5 KB
  Цель работы: Определение моментов инерции твёрдых тел и проверка теоремы Гюгенса Штейнера. Определение моментов инерции длинного стержня: Период колебания рамки без закреплённых в ней тел: Период колебания рамки с закреплённым ней эталонным кубом. Момент инерции эталонного куба: м сторона эталонного куба кг масса эталонного куба Закрепим в рамке стержень.
50696. Наклонный маятник 180.5 KB
  Экспериментальное определение среднего значения периода Тсвоб свободных колебаний; Ткрут крутильных колебаний в зависимости от выбранной модели. Экспериментальное определение зависимости периода Ткач колебаний с качением наклонного маятника от значения угла наклона плоскости колебаний. Сравнение экспериментально установленной зависимости периода Ткач колебаний с качением от значения угла наклона плоскости колебаний с теоретическими моделями различной степени сложности. Ход работы: Измерение периода свободных колебаний: №...
50697. Теоретические основы электротехники. Методические указания 308.5 KB
  Цель работы: выяснить характер изменения КПД потерь напряжения и мощности в линии передачи а также характер изменения напряжения и мощности приемника при различных режимах работы системы генератор линия приемник.К линии передачи подключить переменную нагрузку рис. Снять зависимость напряжения на приемнике от тока регулируя сопротивление нагрузки в пределах от...
50698. ЦЕПИ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 504 KB
  Экспериментальное определение параметров индуктивных катушек активного сопротивления собственной индуктивности и взаимной индуктивности двух индуктивно связанных элементов.Экспериментальное определение одноименных зажимов катушек. Это означает что для выбранной маркировки зажимов катушек величина М положительна если при выбранных направлениях токов i1 и i2 результирующие потокосцепления...
50699. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ НАГРУЗКИ ТРЕУГОЛЬНИКОМ 532 KB
  Теоретические положения Для симметричного треугольника имеют место соотношения: где Zф полное сопротивление фазы нагрузки фазовый сдвиг между напряжением и током в фазе нагрузки: Для несимметричного треугольника рис. Заметим что показания каждого из приборов не соответствуют активной мощности какойлибо фазы нагрузки. Активная мощность нагрузки равна алгебраической сумме показаний ваттметров: Построение векторнотопографических диаграмм для различных...
50701. Організація банківського кредитування в сучасних умовах. Створення комп’ютерних публікацій в Microsoft Publisher 472.24 KB
  Професія: Контролер ощадного банку. Організація банківського кредитування в сучасних умовах. Основні принципи та умови кредитування. Форми кредитування та їх сфера їх застосування. Порядок видачі позик на конкретні цілі, їх документальне оформлення та скерування. Плата за кредит. Види кредитів. Порядок формування та використання резервів для покриття втрат від кредитної діяльності банків. Професія: Оператор комп’ютерного набору. Створення комп’ютерних публікацій в Microsoft Publisher. Інф. газета Електромонтер з ремонту та обслуговування електроустаткування. Презентація «Електромонтер з ремонту та обслуговування електроустаткування»