Завдання. 3. Провести аналогічні виміри, підвісивши маятник на другій призмі, і результати вимірювань нанести на той же графік

1. Визначити час тридцяти повних коливань маятника при різних положеннях сочевиці 5 у межах від 10 до 50 мм шкали через кожні 10 мм. Для кожного положення сочевиці час виміряти не менше трьох разів і вирахувати його середнє значення. Кутова амплітуда коливань не повинна перевищувати 10°.
2. Побудувати графік залежності середнього часу тридцяти коливань від положення сочевиці 5 на стержні маятника.

3. Провести аналогічні виміри, підвісивши маятник на другій призмі, і результати вимірювань нанести на той же графік. Точка перетину кривих на графіку визначає таке положення сочевиці 5, якому відповідають найбільш близькі значення часу коливань маятника на кожній з призм.

1. Трохи переміщуючи сочевицю 5 поблизу положення, визначеного точкою перетину кривих, провести вимірювання часу і при коливаннях маятника на кожній з призм, досягаючи при цьому, щоб різниця не перевищувала похибки секундоміра .
2. Провести остаточне вимірювання і не менше трьох разів, відраховуючи кожний раз по 50 коливань. За дійсне значення часу прийняти середнє з і .
3. Визначити по формулі (4) прискорення вільного падіння , враховуючи, що приведена довжина маятника дорівнює віддалі між ребрами опорних призм, а період , де – число коливань маятника. Розрахувати похибки вимірювань.

Вказівки до виконання завдання

1. Для вимірювання приведеної довжини необхідно зняти маятник і розташувати горизонтально на підставці, що є на робочому місці.

2. Графіки побудувати на міліметровому папері, відкладаючи по осі ординат час, а по осі абсцис – поділки шкали, що відповідають різним положенням сочевиці.

3. Необхідно постійно слідкувати за тим, щоб максимальне відхилення маятника не перевищувало 10°

Контрольні запитання

1. Що таке фізичний маятник і чим він відрізняється від математичного?

2. На чому базується визначення приведеної довжини фізичного маятника?

3. В чому суть методу визначення прискорення вільного падіння в даній роботі?

Лабораторна робота № 1.02. Визначення прискорення g методом вільного падіння тіла

Вступ

Вільним падінням називається рух тіла під дією тільки сили тяжіння. Якщо падіння тіла відбувається з невеликої в порівнянні з радіусом Землі висоти, то цю силу тяжіння на даній географічній широті можна вважати постійною і рівною , де – маса тіла, – прискорення вільного падіння. Із припущення про постійність сили тяжіння () випливає, що при вказаних умовах , оскільки при малих швидкостях падіння тіла (у порівнянні з швидкістю світла) маса тіла постійна. Опір середовища зменшує результуюче прискорення падаючого тіла. У деяких випадках опором середовища можна знехтувати, наприклад, при падінні в повітрі сталевої кульки, і вважати падіння кульки практично вільним. У цьому випадку падіння кульки представляє собою прямолінійний рівноприскорений рух, що описується рівнянням:

, (1)

де – час падіння кульки. На цьому виразі і базується метод визначення прискорення вільного падіння в даній роботі.