Тема: Лабораторные работы
Условие задачи полностью выглядит так:
| Лабораторная работа № 8 «Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника»
|
Решение задачи:
цель работы: вычислить ускорение свободного падения из формулы для периода колебаний математического маятника:
для этого необходимо измерить период колебания и длину подвеса маятника. тогда из формулы (1) можно вычислить ускорение свободного падения:
средства измерения:
1) часы с секундной стрелкой;
2) измерительная лента (δл = 0,5 см).
материалы: 1) шарик с отверстием; 2) нить; 3) штатив с муфтой и кольцом.
порядок выполнения работы
1. установите на краю стола штатив. у его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. шарик должен висеть на расстоянии 3—5 см от пола.
2. отклоните маятник от положения равновесия на 5—8 см и отпустите его.
3. измерьте длину подвеса мерной лентой.
4. измерьте время δt 40 полных колебаний (n).
5. повторите измерения δt (не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение δtср.
6. вычислите среднее значение периода колебаний tср по среднему значению δtср.
7. вычислите значение gcp по формуле:
8. полученные результаты занесите в таблицу:
номер
опыта |
l, м |
n |
δt, с |
δtср, с |
 |
 | | | | | | | |
9. сравните полученное среднее значение для gcp со значением g = 9,8 м/с2 и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле:
изучая курс физики вам часто приходилось использовать в решении задач и других расчетах значение ускорения свободного падения на поверхности земли. вы принимали значение g = 9,81 м/с2, то есть с той точностью, которой вполне достаточно для производимых вами расчетов.
целью данной лабораторной работы является экспериментальное установление ускорения свободного падения с помощью маятника. зная формулу периода колебания математического маятника т =
можно выразить значение g через величины, доступные простому установлению путем эксперимента и рассчитать g с некоторой точностью. выразим
где l - длина подвеса, а т - период колебаний маятника. период колебаний маятника т легко определить, измерив время t, необходимое для совершения некоторого количества n полных колебаний маятника
математическим маятником называют груз, подвешенный к тонкой нерастяжимой нити, размеры которого много меньше длины нити, а масса - много больше массы нити. отклонение этого груза от вертикали происходит на бесконечно малый угол, а трение отсутствует. в реальных условиях формула
имеет приблизительный характер.
рассмотрим такое тело (в нашем случае рычаг). на него действуют две силы: вес грузов p и сила f (упругости пружины динамометра), чтобы рычаг находился в равновесии и моменты этих сил должны быть равны по модулю меду собой. абсолютные значения моментов сил f и p определим соответственно:
в лабораторных условиях для измерения с некоторой степенью точности можно использовать небольшой, но массивный металлический шарик, подвешенный на нити длиной 1-1,5 м (или большей, если есть возможность такой подвес разместить) и отклонять его на небольшой угол. ход работы целиком понятен из описания ее в учебнике.
средства измерения: секундомер (δt = ±0,5 с); линейка или измерительная лента (δl = ±0,5 см)
выполнение работы:
№
опыта |
1, м |
n |
t, с |
tср, с |
тср |
gср, м/с2 |
1 |
1,5 |
40 |
100 | | | |
2 |
1,5 |
40 |
98 |
99 |
2,475 |
9,657 |
3 |
1,5 |
40 |
99 | | | |
вычисления:
погрешность:
|
Задача из главы Лабораторные работы по предмету Физика из задачника Физика 9, Кикоин, Кикоин (9 класс)
Если к данной задачи нет решения - не переживайте. Наши администраторы стараются дополнять сайт решениями для тех задач
и упражнения где это требуется и которые не даны в решебниках и сборниках с ГДЗ. Попробуйте зайти позже. Вероятно, вы найдете то, что искали :)
|
|
