Лабораторная работа №7
http://sverh-zadacha.ucoz.ru/lab_rab/Virtual/9-3/9-3-lab.html
ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА.
Цели работы: 1. вычислить ускорение
свободного падения используя формулу для периода колебаний математического
маятника;
2. Построить
график зависимости периода колебаний от длины нити: Т=f
(l)
Приборы и материалы: штатив
с муфтой и лапкой; маятник; измерительная лента; часы с секундной стрелкой или
электронный секундомер.
Рабочие формулы:
T = t /N
(1)
, отсюда g = 4π2l/T2 (2)
Относительная погрешность ε = |gср - g|/g, где g = 9,81 м/с2 (3)
Абсолютная погрешность Δg= ε *gср
(4)
-
Таблица для записи результатов:
№
|
Длина
маятника
l, м
|
Число
колебаний
N
|
Время
колебаний
t, с
|
Период
колебаний
Т, с
(1)
|
Ускорение
свободного падения
g, м/с2
(2)
|
Среднее
ускорение свободного падения
gср, м/с2
|
ε
*100, %
(3)
|
Δg,
м/с2
(4)
|
1
|
|
20
|
|
|
|
|
Целым
числом
|
|
2
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
Вычисления
подробные, с указанием единиц измерения
Т1
= до сотых
Т2
=
Т3
=
Т4
=
Т5
=
g1
= до сотых
g2
=
g3
=
g4
=
g5
=
gср
= до сотых
ε
= до тысячных
Δg= до
сотых
Построить график зависимости: Т=f (l)
Результат:
g = gср ± Δg =
Доверительный
интервал для g:
g, м/с2
Выводы:
Выполнение работы:
1. Число π = 3.14. Десятичные дроби вводятся через точку. Ответы
нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более
10%.
2. Запишите в таблицe своей тетради длину маятника из графы
"Длина маятника" (см. ниже).
В условном штативе закреплен маятник (см.
рис.), отведённый в сторону на небольшой угол. Длина
маятника меняется при каждом новом запуске страницы! Эта длина указана
вам ниже в поле "Длина маятника" (с погрешностью ± 0.5 см). Для
запуска маятника нужно нажать рядом кнопку "ПУСК". Погрешность
измерения времени здесь ± 0.1 с.
3.
Приготовьтесь отсчитывать N= 20 колебаний маятника.
Нажмите кнопку "ПУСК". Наблюдайте колебания маятника и течение
времени по секундомеру, отсчитывая число полных колебаний. Будьте готовы, чтобы
при достижении нужного числа колебаний немедленно остановить секундомер кнопкой
"СТОП". В таблицу в тетради внесите число колебаний N и время колебаний t. Чтобы получить наименьшую погрешность измерения, следует
сначала слегка потренироваться. Используйте кнопку "СБРОС", чтобы
вернуть установку в исходное положение. Важно: полным колебанием будет то
состояние, когда маятник вернётся в крайнее левое положение. Не используйте
свои секундомеры, ибо время здесь тоже виртуальное!
4.
Повторите опыты 5 раз. Каждый раз обновляя длину
маятника (обновить страницу). НО!!! Показания сначала запишите на листочке!!! В
тетради длину маятника будете располагать по уменьшению длины нити!!!
5. Вычислите средний период Т - время одного колебания: T
= t/N.
6. Вычислите значение ускорения g по вашим опытам (см. выше). Занесите его в вашу
таблицу.
7. Сравните найденное вами значение ускорения свободного падения
с табличным значением g = 9,81 м/с2. Рассчитайте относительную погрешность измерений: ε
= |gср - g|/g. Запишите
найденный вами результат в виде: g = gср ±
Δg.
8. Постройте график зависимости: Т=f (l). Откладывая
по вертикали- Т, по горизонтали –L.
9. Ответьте на контрольные вопросы (см. ниже).
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.