Здавалка
Главная | Обратная связь

Порядок выполнение работы



Задание 1. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

1. Устанавливается желательная длина маятника, которая складывается из длины нити и радиуса подвешенного к ней шарика.

2. Маятник приводится в колебание с малой амплитудой, и секундомером измеряется время t, в течение которого он совершает n колебаний. Опыт повторяется три раза, и определяется среднее время <t> для n колебаний. Очевидно, что средний период колебания математического маятника равен

.

Из выражения (2.4) определяется ускорение свободного падения:

 

.

3. Опыт повторяется при трех различных длинах маятника, для каждого случая рассчитываются экспериментальные значения g, по которым определяется среднее значение ускорения свободного падения

 

.

4. Вычисляются относительные и абсолютные ошибки (Eg и Dg) методом обработки косвенных измерений, при этом используются результаты опытов с маятником, для которых результат определения g наиболее близок к полученному значению < g>.

 

Таблица 2.1

Результаты измерений и расчетов для математического маятника

 

l n t, c <t>, с <T>, c g, м/с2
  n t1 t2 t3 <t1> <T1> <g1>
    n t1 t2 t3 <t2> <T2> <g2>
    n t1 t2 t3 <t3> <T3> <g3>


Задание 2. Определение ускорения свободного падения с помощью физического маятника.

1. Физический маятник приводится в колебание, и секундомером измеряется время t, в течение которого он совершает n колебаний. Опыт повторяется три раза.

2. Для того чтобы воспользоваться формулой (2.6), необходимо определить по формуле (2.7) приведенную длину физического маятника L. Как известно из теории, момент инерции для диска

 

I0 = mR2,

где R – радиус диска, следовательно, из (2.7)

.

Подставив значение Ic в формулу (2.5), получим

 

. (2.8)

Величины Rи l измеряются с помощью штангенциркуля, и по формуле (2.8) определяется приведенная длина физического маятника.

3. Результаты вычислений для Т и L подставляются в формулу, полученную из (2.6):

.

4. Вычисляются относительные и абсолютные ошибки (Eg и Dg) методом обработки косвенных измерений.

Таблица 2.2

Результаты измерений и расчетов для физического маятника

 

R, м l, м n t, c <t>, с <T>, с L, м g, м/с2
               

Экспериментально определенные значения ускорения свободного падения gэ сравниваются с табличной величиной g= 9,8 м/с2.

 

Контрольные вопросы

1. Закон гармонических колебаний.

2. Уравнение гармонического колебания.

3. Смещение, скорость, ускорение при механических гармонических колебаниях.

4. Динамика механических гармонических колебаний.

5. При каком условии колебания маятника являются гармоническими?

6. Собственные частота и период свободных колебаний физического и математического маятника.

7. Почему период малых колебаний маятника не зависит от его массы?

8. Расчет приведенной длины физического маятника.

9. Чем определяется значение ускорения свободного падения?

10. Как изменится период колебаний маятника, если его перенести на полюс? На экватор?

 

Литература

Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Изд. центр « Академия», 2007. §16–19, 140–143.


РАБОТА № 3

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.