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

77104. Отбор кадров 25.56 KB
  Чтобы правильно определить критерии отбора, следует ясно сформулировать качества работника, необходимые для соответствующего вида деятельности. Критерии следует формировать так, чтобы они всесторонне характеризовали работника: опыт, здоровье и личностные характеристики
77105. Реформи «прогресивної ери» 62.5 KB
  Міцним імпульсом, який посилив втручання держави в економіку вже в умовах мирного часу, стала світова економічна криза 30-х років. Вона поставила перед американським суспільством завдання пошуку шляхів подальшого еволюційного розвитку капіталізму...
77107. Календарные системы в Европе 216.95 KB
  За основу этого нового календаря был взят действующий календарь жрецов Египта. Юлий Цезарь его несколько изменил таким образом появился всем известный Юлианский календарь. Запретить старый календарь и ввести новый Юлианский.
77108. Реформаторская деятельность Петра І 66.17 KB
  По мнению С. Ф. Платонова, разделяемому большинством историков, Петр проводил свои реформы без четкого плана, отзываясь на первоочередные потребности. Главным стимулом его деятельности были военные нужды. Россия должна была стать мощной обороноспособной державой европейского уровня.
77109. Реформы здравоохранения в современной России 89.5 KB
  Тема, которую я собираюсь описать в данной работе, актуальна и по сей день. По мере развития общества, было создано здравоохранение. Буквально – это охрана здоровья граждан в какой-либо стране.
77110. Эволюция и развития файла 214.5 KB
  За последние 50 лет очень изменился мир компьютерных технологий и информатики. Однако ни один модернизированный и ново технологичный компьютер нельзя представить без элементарных единиц таких как файл и файловая система.