885

Определение ускорения свободного падения при помощи универсального маятника

Лабораторная работа

Физика

Определение ускорения свободного падения при помощи универсального маятника. Абсолютная погрешность ускорения свободного падения. Окончательный результат с записью средних абсолютных погрешностей косвенных измерений.

Русский

2013-01-06

130 KB

950 чел.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский  государственный горный  институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра общей и технической физики

Отчёт по лабораторной работе № 8

По дисциплине: ________________Физика________________              

                                  (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:     Определение ускорения свободного падения при помощи универсального маятника

Выполнил: студент  гр. ЭРС-11-2            _____________                   /Дерюгин Г.К./

                                                                                                               (подпись)                                    (Ф.И.О.)   

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель:        доцент                    ____________                            /Левин К. Л./

                                              ( должность)                                  (подпись)                                                               (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2012 год.

Цель работы  определить ускорение свободного падения при помощи универсального маятника.

Основные определения и понятия

Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на невесомой, нерастяжимой нити и совершающая колебание в вертикальной плоскости под действием силы тяжести.

Физическим маятником называется абсолютно твердое тело, совершающее колебания под действием силы тяжести вокруг горизонтальной оси, не проходящей через его центр тяжести.

 

Основные законы и соотношения физики, используемые в опытах

Период колебаний математического маятника

,                                                             

где l - длина маятника;

 g - модуль ускорения свободного падения.

Период колебаний физического маятника

,                                                   

где J - момент инерции маятника относительно оси качаний (точки подвеса);

 m - его масса;

 l - расстояние от центра тяжести до оси качаний.

Величину L = J/(ml) называют приведенной длиной физического маятника. Она равна длине такого математического маятника, период колебаний которого совпадает с периодом данного физического маятника.

Расчётные формулы

Абсолютная погрешность ускорения свободного падения

, т.к.

Окончательный результат с записью средних абсолютных погрешностей

косвенных измерений

Таблица 1

Математический маятник

Физ. величина

t 

T 

g 

l 

            Размерность

№ опыта

с

с

м/с2

м

1

13,68

1,368

9,5886726

0,455

2

13,675

1,3675

9,5956854

3

13,679

1,3679

9,5900746

4

13,682

1,3682

9,5858697

5

13,682

1,3682

9,5858697

6

13,68

1,368

9,5886726

l=0.0005 м, t=0.001 c

Пример вычислений для первого опыта

Среднее значение ускорения свободного падения

== 9,85421

 

Среднее значение времени

 

Абсолютная погрешность ускорения свободного падения

0.0122

Окончательный ответ:

Таблица 2

Оборотный маятник

Физ. величина

t

T

g

l

Размерность             

№ опыта

с

с

м/с2

м

1

11,838

1,184

9,911

0,355

2

11,829

1,183

9,936

3

11,826

1,183

9,936

4

11,735

1,174

9,887

Среднее значение времени

Среднее значение ускорения свободного падения

==

Абсолютная погрешность ускорения свободного падения

0.0156

Окончательный ответ:

Вывод: В данной лабораторной работе было определено ускорение свободного падения при помощи универсального маятника. Полученное значение имеет небольшое расхождение с табличным значением, равным 9,81 м/с2: % (для математического маятника) и  1,12% (для оборотного маятника), что говорит об отсутствии грубых ошибок при измерении и вычислении. Следовательно, данный метод подходит для вычисления ускорения свободного падения с довольно большой точностью.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69207. Зліт і посадка літака 6.06 MB
  Зліт і посадка є відповідно первинним і завершальним етапами польоту літака. При зльоті й при посадці змінюються швидкість і висота польоту тому рух літака в цих режимах є несталим. Зліт і посадка літака найбільш відповідальні етапи польоту що вимагають від льотчика граничної уваги і точності.
69208. ЛІТАК ТА ЙОГО СИСТЕМИ 1.62 MB
  Швидкісна система координатних осей ОXYZ використовується для вивчення аеродинамічних сил та при розвязанні задач аеродинамічного розрахунку літака рис. Початок швидкісної системи координатних осей розміщено в центрі мас літака. Головною віссю є швидкісна вісь ОХа направлена по вектору швидкості літака.
69209. Середні величини та показники варіації 167.5 KB
  Середня величина це узагальнююча кількісна характеристика сукупності однотипних явищ по одній варіюючій ознаці. Найважливішою умовою наукового використовування середніх величин в статистичному аналізі суспільних явищ в тому числі й методом динамічних...
69211. Статистка робочої сили та робочого часу 291 KB
  Статистка робочої сили та робочого часу. Суть та значення робочої сили та робочого часу. Статистика робочого часу та його структури. Аналіз використання робочого часу.
69215. Статистичне вивчення підприємницької діяльності 38 KB
  Основними ознаками які дозволяють вважати те чи інше підприємство організацію установу юридичною особою є: затверджений статут в якому визначено цілі організаційну структуру права та обов’язки органів управління порядок ліквідації підприємства а також основні взаємовідносини...