69914

Расчет ускорения свободного падения при помощи оборотного и математического маятников

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: экспериментально определить ускорение свободного падения с помощью физического и математического маятников. Оборудование и принадлежности: установка с физическим и математическим маятником, секундомер, линейка с миллиметровыми делениями.

Русский

2015-01-16

287.5 KB

2 чел.

Лабораторная работа №1

Определение ускорения свободного падения при помощи оборотного и математического маятников

Студентов 1 курса,

7 группы,

Географического факультета

Ёщика Дмитрия
Голушко Дмитрия

Цель работы: экспериментально определить ускорение свободного падения с помощью физического и математического маятников.

Оборудование и принадлежности: установка с физическим и математическим маятником, секундомер, линейка с миллиметровыми делениями.

Схема установки

Рис.1.

  1.  стойка;
  2.  кронштейн;
  3.  математический маятник;
  4.  оборотный маятник;
  5.  опорные призмы;
  6.  (а, б) чечевицы.

 

Рабочие формулы:

g – ускорение свободного падения, (g = 9,8 м/с2)

L – расстояние между призмами, [м]

T – период колебаний, [c]

t - время n колебаний маятников, [c]

n – количество колебаний.

Таблица 1.

Результаты измерений периодов колебаний оборотного маятника.

D, m

n

tпрям,c

Tпрям,c

tперев,c

Tперев,c

0.00

10

16.7

1.67

16.9

1.69

0.01

10

16.8

1.68

16.9

1.69

0.02

10

17.0

1.70

17.0

1.70

0.03

10

17.4

1.74

16.9

1.69

0.04

10

17.7

1.77

16.9

1.69

0.05

10

18.0

1.8

17.3

1.73

0.06

10

18.3

1.83

17.4

1.74

0.07

10

18.5

1.85

17.5

1.751

0.08

10

18.7

1.87

17.5

1.75

0.09

10

19.3

1.93

17.8

1.78

0.1

10

19.8

1.98

18.2

1.82

График зависимости периодов колебаний в прямом и перевернутом положениях маятника от расстояния от чечевицы до конца стержня

Рис. 2

Точка пересечения графиков соответствует равенству периодов этих колебаний.

Tпрям = Tперев = 1.7с

Tпрям1 = 1.71 с

Tпрям2 = 1.7 с                <Tпрям> = ( Tпрям1 + Tпрям2 + Tпрям3 )/3 = 5,1/3 = 1.7 c

Tпрям3 = 1.69 с

Tперев1 = 1.7 c

Tперев2 = 1.72 c               < Tперев >  = (Tперев1 +Tперев2 + Tперев3)/3 = 5,13/3= 1.71 c

Tперев3 = 1.71 c

L1 = 0.72м

L2 = 0.72м                        <L> = (L1 + L2 + L3)/3 = 2,16 / 3 = 0,72 (м)

L3 = 0.72 м

                                            <T> = (<Tпрям> + < Tперев >) / 2   = 3,41/2 = 1.705 (c)

Таблица 2

Результаты измерений и расчётов ускорения свободного падения

с помощью математического маятника.

n,раз

1

2

3

4

5

6

7

L, m

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

0,18

t, c

6,3

7

7,3

7,7

7,9

8

8,1

T, c

0,63

0,7

0,73

0,77

0,79

0,8

0,81

T2, c2

0,40

0,49

0,53

0,59

0,62

0,64

0,66

g, м/c2

11,92

10,46

10,36

9,98

10,11

10,48

10,82

< g мат> = ( g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6 + g7 + g8 + g9 + g10 )/ 7 =

= 74.13 / 7=10.59 (м/c2).

График зависимости L(T²)

Рис. 3

С помощью оборотного маятника мы получили ускорение свободного падения      gоп = 9.77 (м/c2), а для математического -  gмат = 10.59 (м/c2). Таким образом получаем что     gоб < gмат .

Физические выводы:

Мы экспериментально определили  ускорение свободного падения с помощью физического и математического маятников с помощью следующих формул:  , .

Полученные результаты несущественно отличаются от табличных. Погрешность связана с неточностью при измерениях.

Мы считаем, что gоб < gмат  можно объяснить тем, что маса оборотного маятника больше массы математическо, соответственно сила трения воздуха влияет на его T меньше.

Проделав работу, мы доказали, что ускорение свободного падения можно определить с помощью маятника, путем измерения периода его колебаний.

PAGE  1


EMBED PBrush  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73517. Элементы векторной алгебры 3.85 MB
  Векторное произведение направление есть вывинчивание правого винта от r к p Моментом количества движения частицы материальной точки P относительно некоторой точки называется вектор Рис. Координаты события...
73518. ІСТОРІЯ СТАНОВЛЕННЯ ТЕОРЕТИЧНИХ ПРОБЛЕМ ГЕОГРАФІЇ 160 KB
  Географія як наука пройшла тривалий і складний шлях розвитку. Водночас теорія географії як система наукових понять принципів і методів досліджень має власні закономірності розвитку. Особливого значення для географії набувають міждисциплінарні звязки як з природничими так і з суспільними науками.
73519. ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯ ОБ’ЄКТУ ТА ПРЕДМЕТУ ГЕОГРАФІЧНОЇ НАУКИ 101.5 KB
  Поняття географічного середовища є основним поняттям географічної науки в цілому тоді як поняття географічної оболонки основним поняттям лише фізичної географії Предметом всієї географії виступає географічне середовище всього суспільства.
73520. ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯГЕОГРАФІЧНОЇ КАРТИНИ СВІТУ 59.5 KB
  Наукова картина світу як цілісна система уявлень про загальні особливості та закономірності, що виникають у результаті узагальнень і синтезу основних наукових понять і принципів, вміщує теоретичні уявлення і методологічні вимоги, що мають відносну стійкість упродовж тривалого часу
73521. Подсистема анализа в производственном менеджменте 1.11 MB
  Метод цепных подстановок это способ определения влияния различных факторов на обобщающие показатели путем последовательной замены базового значения каждой составляющей показателя согласно формуле расчета обобщающего показателя на анализируемое значение.
73522. Подсистема мотивации в производственном менеджменте 148.5 KB
  Сущность область применения разных форм и систем оплаты труда. Расчет фонда оплаты труда при различных системах оплаты труда. Увеличение производительности труда явившееся результатом использования этого метода мотивации в сочетании с более эффективным применением специализации и стандартизации было впечатляющим. Системы организации заработной платы и стимулирования на предприятиях Предприятия самостоятельно разрабатывают и утверждают формы и системы оплаты труда.
73523. Подсистема принятия решений в производственном менеджменте 122 KB
  Сущность значения и роль принятия решений в производственном менеджменте Менеджером можно назвать человека только тогда когда он принимает организационные решения или реализует их через других людей. Необходимость принятия решения пронизывает все что делает управляющий формулируя цели и добиваясь их достижения. Как способность к коммуникациям так и способность принимать решения это умение развиваемое с опытом. В управлении принятие решения более систематизированный процесс чем в частной жизни.
73524. Управление подготовкой производства. СПУ 394.5 KB
  Разработка расчет и оптимизация сетевых моделей. Управление разработками при помощи СПУ. Понятия событие работа путь сеть и сетевой график. Понятие и расчет полного резерва времени работы.
73525. Планирование организации взаимодействий в производственном менеджменте 161 KB
  Планирование организации взаимодействий в производственном менеджменте Изучаемые вопросы. Сущность и роль организации взаимодействий в управлении. Цель лекции: Уяснение назначения сущности и роли организации взаимодействий в производственном менеджменте. Роль организации взаимодействий в менеджменте.