50427

Изучение физического маятника, лабораторная работа

Лабораторная работа

Физика

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. 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.

Русский

2015-01-16

146.5 KB

1 чел.

Министерство Образования Республики Беларусь

Брестский Государственный Технический Университет

Кафедра Физики

Лабораторная работа М7

Тема: Изучение Физического маятника.

   Выполнил:

                 Проверила:

    

Брест 2004 г.

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 FPM-4 с миллисекундомером и счетчиком числа периодов.

Ход работы

Задание 1. 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

li

li²

ti

ni

T

T²*l

1

30

900

11,168

10

1,1168

1,2472422

33,504

2

32

1024

11,51933

10

1,151933

1,3269496

36,861856

3

34

1156

11,84167

10

1,184167

1,4022515

40,261678

4

36

1296

12,226

10

1,2226

1,4947508

44,0136

5

38

1444

12,50833

10

1,250833

1,5645832

47,531654

6

40

1600

12,91533

10

1,291533

1,6680575

51,66132

7

42

1764

13,219

10

1,3219

1,7474196

55,5198

8

44

1936

13,44733

10

1,344733

1,8083068

59,168252

9

45

2025

13,603

10

1,3603

1,8504161

61,2135

10

47

2209

13,872

10

1,3872

1,9243238

65,1984

388

15354

126,31999

100

12,631999

16,034301

494,93406

Согласно теории значения Т1 и l1 должны быть связаны между собой соотношением:

, где l0 – неизвестная постоянная.

Наносим экспериментальные точки на координатную плоскость, по оси абсцисс которой откладываются значения l, а по оси ординат – значения переменной у=Т2 – они визуально ложатся на прямую y=Al +B, где, B=А∙l0.

Применяя к зависимости стандартный метод наименьших квадратов «МКК», получим значение А и В для наилучшей прямой, соответствующей экспериментальным точкам:

,где n - общее число измерений.

ΔA=0,1735 сек²/см

ΔB=0,0221 сек

Используя найденные значения А и В, вычисляем g и l0.

Экспериментальные точки (l1 , y1) ложатся на прямую не вполне точно. Степень достоверности соответствия экспериментальных значений (l1 , y1) линейной зависимости (4) можно оценить, используя критерий согласия Пирсона (хи-квадрат). Для этого необходимо вычислить величину χ2:

,

 

где Δуi - погрешности измерения у в i-ом опыте.

Так как y12, то погрешность измерения у, равна:

Δyi=2Ti∙ΔTi=10-3 Ti2;

где учтено, что относительная погрешность измерения времени в данной установке

     .

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

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

d1=0,26 м

d2=0,11 м

T1=1,1929 c

T2=1,1918 c

 

 

Где L= d1+d2=0.35м

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

.

 

Применив к зависимости (8) МНК, получим наилучшее с точки зрения МНК значение параметров А и В.

 

где n – общее число измерений.

Используя найденное значение А и В, вычислим ускорение свободного падения g и момент инерции маятника Ic относительно оси, проходящей через его центр масс:

 

 

Задание 4. 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

51784. Соціально–психологічна проза 255.5 KB
  Доречно сказати що застосування опорних схем під час вивчення оглядових тем дає можливість дати загальне уявлення про ті чи інші явища зарубіжної літератури другої половини ХІХ – початку ХХ століття охопити поглядом епоху митців які творили в ній їхню творчість та її тематику основні принципи творення літератури уявлення про літературні напрямки течії їх ознаки та особливості. Соціально–психологічна проза ХІХ століття Соціально–психологічна проза ХІХ ст. у французькій літературі Соціально–психологічний роман в англійській...
51786. Формы и методы обучения информатике 148.5 KB
  Цель: Ознакомиться с основными формами и методами обучения информатике а также познакомиться с различными классификациями методов обучения. Теория и методика обучения информатике: Учеб. В дидактике под методами обучения понимаются способы совместной деятельности учителя и учащихся и способы организации познавательной деятельности школьников.
51788. Водоемы. Особенности состояния водоемов в различное время года. Соблюдение правил безопасности при купании в оборудованных и необорудованных местах 67 KB
  Особенности состояния водоемов в различное время года. Цель урока: усвоение учащимися знаний особенностей состояния водоемов в различное время года о безопасном поведении на водоемах в различное время года и в различных жизненных ситуациях наводнение движение по ледовой поверхности водоема аварии на морских и речных судах активный отдых на воде водные походы. Занятие: 1 Время: 40 минут Тип урока: комбинированный Учебнонаглядный комплекс: учебник Основы безопасности жизнедеятельности под ред. Вода была надёжной преградой...
51789. Аналіз плану-конспекту й уроку художньої культури 83.5 KB
  Аналіз плануконспекту й уроку художньої культури. Аналіз плануконспекту й уроку художньої культури 2. Загальна структура плануконспекту уроку художньої культури. Розробка плану – конспекту уроку художня культура Література.
51790. Батьки і діти. Обов’язки членів християнської сім’ї 160 KB
  Мета: визначити засади відносин батьків і дітей та окреслити їхні обов’язки; виховувати любов і пошану до членів сім’ї розвивати вміння погоджувати свої інтереси з інтересами родини. Оповідання та притчі вірші картини записи пісень про батьків. План уроку Любов і повага у взаєминах батьків і дітей. Обов’язки батьків і дітей.
51791. Музыкальное оформление уроков народного танца 27.5 KB
  Наиболее подходящим инструментом для музыкального сопровождения уроков народного танца является баян или аккордеон реже – рояль. Музыка на уроке народного танца должна соответствовать движению по характеру стилю национальной окраске. Для учебных комбинаций на середине зала следует подбирать небольшие законченные произведения позволяющие раскрыть национальное своеобразие музыки и танца.