Также был построен график зависимости прямого и обратного периодов колебания маятника в зависимости от положения чечевицы.
Лабораторная работа №14 Определение ускорения свободного падения с помощью обратного маятника Студент: Синица Владислав Игоревич Преподаватель: Безруков Владимир Александрович БелоруссКий государственный университет факультет радиофизики и компьютерных технологий 1 курс, 6 группа Цель работы : Определить экспериментально с помощью обратного маятника ускорение свободного падения. Ход работы: 1) Описание лабораторной установки и процесса: Оборотный маятник, предлагаемый для работы, представляет собой длинный стержень, на котором укреплены две чечевицы: неподвижная и перемещаемая . Маятник может колебаться вокруг осей, совпадающих с ребрами призм и . Расстояния от ребер призм до центра масс маятника равны, соответственно, и . Если маятник колеблется вокруг ребра призмы , период колебаний равен: 1) . В обратном положении маятника (колебания относительно призмы ) период колебаний определяется соотношением: 2) , где и - моменты инерции маятника относительно осей колебания в первом и втором случаях соответственно, а - масса маятника. По теореме Штейнера моменты инерции маятника равны: 3) где: - момент инерции маятника относительно оси, проходящей через центр масс. 4) Используя эту связь и выражения для периодов колебаний, получим расчетное соотношение для ускорения свободного падения: 5) При перемещении подвижной чечевицы изменяются моменты инерции относительно обеих призм и положение центра масс. Т.е. изменяются величины периодов колебаний маятника в прямом и обратном положениях. Можно подобрать такое положение подвижной чечевицы, при котором периоды колебаний маятника в обоих положениях окажутся одинаковыми: 6) Равенство периодов колебаний означает, что расстояние между призмами равно приведенной длине маятника: 7) В этом случае расчетная формула для ускорения свободного падения значительно упрощается: 8) Расчетная таблица: № опыта L∙ ( м ) , (с) , (с) , (с) (прям.) , (с) (обрат.) 1 0.08 17,04 16,87 1,70 1,69 2 0.09 17,17 16,92 1,72 1,69 3 0.10 17,34 17,33 1,73 1,73 4 0.11 17,39 17,53 1,75 1,77 5 0.12 17,48 17,80 1,75 1,79
|
|
|
Вычисления:
|
|
|
По формуле (7) вычисляем расстояние между призмами:
Тогда ускорение свободного падения равняется:
Вычисление погрешности:
, где 
Где 
– случайная погрешность, 
– коэффициент Стьюдента при доверительной вероятности P = 0.95 и количестве измерений n = 5 (согласно таблице 
= 2.78).
Вывод:
В результате проделанной работы определение ускорения свободного падения с помощью обратного маятниказамечаем небольшую погрешность:
Эта разница вызвана погрешностями в расчетах и измерениях, а также округлением при вычислении.
Было определено численное значение ускорения свободного падения g =9.63м/с².
Также был построен график зависимости прямого и обратного периодов колебания маятника в зависимости от положения чечевицы.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 524; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!