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

923 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

50144. Начертательная геометрия: Учебное пособие 1.9 MB
  Объективные закономерности общественного развития – научно техническая революция, информационный взрыв, внедрение принципиально-новых технологий, возрастание роли творческих элементов в различных областях человеческой деятельности – диктуют необходимость повышения интеллектуального потенциала каждого человека, развития инновационного стиля мышления, нестандартных способов осуществления любой деятельности каждого человека способного самостоятельно воспринимать и оценивать новую информацию, принимать решения, генерировать новые идеи.
50145. Определние разрешающей способности и числовой апертуры микроскопа 84 KB
  Определние разрешающей способности и числовой апертуры микроскопа. Цель работы: ознакомиться с устройством микроскопа принципом действия и основными характеристиками. Введение Теория микроскопа. Основными оптическими частями простейшего микроскопа являются рис.
50146. Тактика нападу. Групова тактика. Комбінації при стандартних ситуаціях 37 KB
  Вона включає дії без м’яча і з м’ячем. Дії без м’яча Для оптимального вибору позиції з метою одержання м’яча використовується відкривання. Треба пам’ятати що без м’яча футболіст переміщується швидше тому перетримування м’яча гальмує розвиток атаки. Вибір способу виконання удару його сили напрямку і траєкторії польоту м’яча залежить від конкретної ігрової ситуації.
50148. Тенденции развития основ нормирования надежности конструкций 38 KB
  В этом макете принятие решений определяющих надежность несущих конструкций на основе расчетного анализа представляет собой совокупность двух задач: установления целесообразного уровня надежности объекта проектирования и реализации этого уровня в проекте объекта и в натуре. выбор характеристик с той или иной степенью достоверности определяющих уровень надежности объекта и установление их целесообразных значений. Фундаментальными показателями надежности объекта определяющими выбор надежностных требований являются вероятности отказов т.
50149. Разработка для операционной системы Linux многопоточную программную имитацию работы маршрутного такси между конечными и одной промежуточной остановками 68.5 KB
  Разработать для операционной системы Linux многопоточную программную имитацию работы маршрутного такси между конечными и одной промежуточной остановками. Фиксированое число N потенциальных пассажиров случайный интервал времени пребывают где-то вне маршрута, затем появляются случайным образом на одной из остановок.
50150. Правила запису загальнорозвивальних вправ. Змiст, дозування, методичнi вказiвки 41 KB
  Стройові вправи. Загальнорозвивальні вправи. Прикладні вправи. Стройові вправи див.
50151. Нечеткая логика 67.5 KB
  Согласно заданным вариантам разработать программу на любом алгоритмическом языке, способную: А. Различать степени изменения лингвистической переменной в трех степенях – «Очень – Нормально – Слабо» Б. Изменять порог чувствительности. Улитка без ноги – медленно – быстро (о скорости)
50152. Программирование задач с использованием двумерных массивов. Ввод, вывод, упорядочивание 53 KB
  Чтобы описать массив надо сообщить компилятору: сколько в нем элементов какого типа эти элементы как они нумеруются. Пример: Вычислить суммы элементов массива по столбцам Текст программы...