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

942 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

49690. РАБОЧАЯ ПЛОЩАДКА ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ 3.26 MB
  Подбор сечения Геометрические характеристики сечения Проверка принятого сечения Геометрические характеристики сечения
49691. Конституция Российской Федерации как основной закон государства 235.75 KB
  Проект Конституции представляет собой совокупность принятых решений между депутатами, представителями федеральных органов государственной власти и органов государственной власти субъектов Федерации, на протяжении длительного времени искавших компромисс по многим вопросам, а в итоге сформулировавшим все это в данном акте.
49698. Определение геометрических размеров рамы 148 KB
  Выбираем сечение ригеля 150x300.сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений; h0 рабочая высота сечения; относительная высота сжатой зоны бетона Rb расчетные сопротивления бетона осевому растяжению; Аs площадь сечения ненапрягаемой арматуры γb 1 где Rbn значение жесткости бетона призменная прочность выбираемое по таблице СНиП 2. γs 1 по значению Rs выбираем =004 производим расчет арматуры по формуле 2 см2 где относительная высота сжатой зоны бетона равная...