Новости

Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника

Работа добавлена:






Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника на http://mirrorref.ru

Лабораторная работа № 7.

Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

Цель работы:изучение законов вращательного движения, определение ускорения свободного падения.

Приборы и принадлежности:кронштейн с закрепленной тонкой нерастяжимой нитью, исследуемое тело,  секундомер,  линейка.

  1. Основные понятия и определения.

В результате отклонения тела А, подвешенного на нити длиной , на некоторый угол , оно приобретает запас потенциальной энергии. Как только тело А будет предоставлено самому себе, начнётся процесс перехода потенциальной энергии в кинетическую и т.д. Маятник начнёт совершать колебания. Это такие колебания, при которых на тело действует возвращающий момент, обусловленный упругими силами тяжести, играющий роль квазиупругой силы. В случае малых углов  крутильные колебания можно считать гармоническими. Тогда согласно основному уравнению динамики для вращательного движения:

(7.1)

                                           (7.2)

- частота собственных колебаний, откуда следует, что период собственных крутильных колебаний

(7.3)

где  - момент инерции тела А относительно точки О': . Тогда период колебаний математического маятника равен:

.(7.4)

  1. Методика эксперимента.

Установка состоит из исследуемого тела А, подвешенного на тонкой нерастяжимой нити длиной . Верхний конец проволоки закреплен в точке О' кронштейна а нижний проходит через центр тяжести тела точку О. Для того, чтобы определить ускорение силы тяжести при неизвестной длине нити, проведем измерения дважды для двух значений длины нити и получим периоды колебаний  и2. Легко видеть, что при этом ускорение можно найти по формуле:

.(7.5)

III.Проведение эксперимента и обработка результатов.

1.Определить период колебаний для двух длин нити маятника и результаты занести в таблицу. Каждое измерение проводить не менее 5 раз.

Таблица № 7. 1.

Время полных колебаний

1

2

3

4

5

g

g

t1 для, с

t2 для, с

2. Повторить измерения по п. 1 ещё для двух длин.

3. Определить ускорения свободного падения по формуле:

=…

Результаты занести в таблицу.

4. Определить относительную погрешность, доверительный интервал ускорения свободного падения. Результаты занести в таблицу 7.1.

Контрольные вопросы.

  1. Что понимают под математическим маятником?
  2. Почему груз, подвешенный на нити, может служить моделью математического маятника?
  3. Какое движение является колебательным?
  4. Какие колебания относят к гармоническим?
  5. Как получить дифференциальное уравнение гармонических колебаний?
  6. Чем определяется период математического маятника?
  7. Где чаще будет колебаться маятник: на вершине высокой горы или на дне глубокой шахты? Ответ обосновать.
  8. Как следует изменить длину маятника у часов, попавших на Луну, чтобы они шли так же точно, как на Земле?

Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника

2. Реферат ИЗУЧЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА

3. Реферат Изучение гармонических колебаний математического маятника и определение ускорения свободного падения тел

4. Реферат Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника и моментов инерции маятника

5. Реферат Определение ускорения свободного падения с помощью физического и математического маятников

6. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ОБОРОТНОГО МАЯТНИКА

7. Реферат Изучение колебаний математического маятника: измерение периода его колебаний и определение ускорения свободного падения

8. Реферат ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА

9. Реферат Измерение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника

10. Реферат ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ОБОРОТНОГО МАЯТНИКА