Лабораторная работа4
.docТема: определение ускорения силы земного притяжения с помощью математического маятника.
Цель: определить значение ускорения силы земного притяжения.
Оборудование: 1. шар
2. нить
3. линейка
4. секундомер
Ход работы:
№ опыта |
li м |
N |
α0 |
ti м |
1 |
0.62 |
50 |
4 |
164.92 |
2 |
0.42 |
50 |
4 |
175.49 |
3 |
0.22 |
50 |
4 |
178.40 |
4 |
0.30 |
50 |
4 |
174.89 |
-
Вычисления:
1.
где l- длина нити
g- ускорение силы земного притяжения
T- период колебаний
2. Период колебаний:
3. Ускорение силы земного притяжения:
4. Абсолютная погрешность:
1.28485м/с2
5. Относительная погрешность:
6. Вычисление среднего значения и сравнение его с истинным:
Так как опыт проводился не в идеальных условиях и в силу больших погрешностей прямых измерений, среднее значение ускорения силы земного притяженияне соответствует истинному значению ускорения силы земного притяжения
-
Теоретическое введение
Колебания- это периодически повторяющиеся движения сопровождающиеся последовательным переходом одной формы энергии в другую. Колебания называются свободными(собственными), если они совершаются за счет первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на колебательную систему. Гармонические колебания- колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется по закону синуса(косинуса) и описывается уравнением вида
Гармоническим осциллятором называется система, совершающая колебания описываемые уравнением вида . Колебания гармонического осциллятора являются важным примером периодического движения и служат точной или приближенной моделью во многих задачах классической и квантовой физики. Примерами гармонического осциллятора являются пружинный, физический и математический маятники, колебательный контур.
Физический маятник- это твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси, проходящей через точку О, не совпадающей с центром масс С тела.
; ;
Пружинный маятник- это груз подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием упругой силы F= -kx, где k–жесткость пружины. Уравнение движения маятника
, или ; ;
Математический маятник- это идеализированная система, состоящая из материальной точки массой m, подвешенной на нерастяжимой невесомой нити, и колеблющаяся под действием силы тяжести. Момент инерции математического маятника . Период колебаний математического маятника
Вывод: определили значения ускорения силы земного притяжения с помощью математического маятника. В силу большой погрешности прямых измерений, т.к. опыты проводились не в идеальных условиях значения ускорения силы земного притяжения определенные нами получились не совсем точными.
Министерство высшего и среднего образования РФ.
Государственный Университет Цветных Металлов и Золота.
Кафедра: Физики
Отчёт
Лабораторная работа
по теме: определение ускорения силы земного притяжения с помощью математического маятника
Выполнили: Белан Данил
Группа АМЦ 04-2
Проверил: Симинчук С.А.
Красноярск 2004г.