Рейтинг: 3 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Лабораторная работа № 

Тема: Определение ускорения свободного падения при помощи маятника.

Цель работы: определить ускорение свободного падения при помощи маятника и сравнить его с табличным значением.

Оборудование:

  • часы с секундной стрелкой;
  • измерительная лента с погрешностью Δл = 0,5 см;
  • шарик с отверстием;
  • нить;
  • штатив с муфтой и кольцом.

Подготовка к проведению работы

Для измерения ускорения свободного падения применяются разнообразные гравиметры, в частности маятниковые приборы. С их помощью удается измерить ускорение свободного падения с абсолютной погрешностью порядка 10-5 м/с2.

В работе используется простейший маятник - шарик на нити. При малых размерах шарика по сравнению с длиной нити и небольших отклонениях от положения равновесия период колебаний равен периоду колебаний математического маятника Т = 2π√l/g. Для увеличения точности измерения периода нужно измерить время t достаточно большого числа N полных колебаний маятника. Тогда период Т = t/N, и ускорение свободного падения может быть вычислено по формуле g = 4π2lN2/t2.

Указания к работе

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите с помощью муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 1-2 см от пола.

2. Измерьте лентой длину l маятника (длина маятника должна быть не менее 50 см).

3. Возбудите колебания маятника, отклонив шарик в сторону на 5-8 см и отпустив его.

4. Измерьте в нескольких экспериментах время t 50 колебаний маятника и вычислите tсрtср = (t1 + t2 + t3 + ...)/n, где n - число опытов по измерению времени.

5. Вычислите среднюю абсолютную погрешность измерения времени Δtср = (|t1-tср| + |t2-tср| + |t3-tср| + ...)/n и результаты занесите в таблицу.

Номер опыта    t, c       tср, с       Δt, с       Δtср       l, м   
1
2
3
4
5
6

6. Вычислите ускорение свободного падения по формуле

7. Определите относительную погрешность измерения времени еt

8. Определите относительную погрешность измерения длины маятника еl = Δl/l. Значение Δl складывается из погрешности мерной ленты и погрешности отсчета, равной половине цены деления ленты: Δl = ΔlлΔlотсч.

9. Вычислить относительную погрешность измерения по формуле еg = el + 2eπ + 2et учитывая, что погрешностью округления π можно пренебречь, если π = 3,14; также можно пренебречь el, если она в 4 раза (и более) меньше 2et.

10. Определите Δg = еggср и запишите результат измерения в виде gсрΔg ≤ g ≤ gср + Δg

Убедитесь в достоверности измерений и проверьте принадлежность известного значения g полученному интервалу.

 

Добавить комментарий

Все в рамках приличия и законодательства РФ...


Защитный код
Обновить

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter