Лаба 9. Лабораторная работа 9 определение ускорения свободного падения с помощью физического маятника

• Название: Лабораторная работа 9 определение ускорения свободного падения с помощью физического маятника
• Анкор: Лаба 9
• Дата: 21.03.2022
• Размер: 63.5 Kb.
• Имя файла: LAB09-blank.doc
• Тип: Лабораторная работа; #407808

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
Выполнил студент гр. _____________ Ф.И.О _________________

Проверил ________________________ дата ___________________
Цель работы: экспериментально определить ускорение свободного падения

с помощью физического маятника.

П орядок выполнения работы

1. Опорную призму укрепить на конце стержня так, чтобы ее ребро А было на уровне ближайшей риски стержня, как показано на рис.1.

2. Измерить расстояние d от ребра призмы до центра масс С стержня (на верхней половине стержня указаны значения рисок через 10 см от центра С).

3. Ребром опорной призмы установить маятник на подставку посредине прорези перпендикулярно ей и отклонить на угол 4° (коснитесь грузом стены).

4. Секундомером измерить время t_iполных n₁ = 10 колебаний (начинать отсчет времени при прохождении маятником любого крайнего положения). Вычислить период колебаний T_i = t_i/n₁.

5. Так же определить величину периода, перемещая каждый раз опорную призму на три сантиметров к центру стержня. Получить значения 15 периодов.

6. По полученным данным построить график зависимости периода колебаний T от расстояния d. Вид графика приведен на рис.4.

7 . Для произвольного значения периода T_i провести прямую, параллельную оси абсцисс, которая даст две точки пересечения с кривой: d₁ и d₂. – приведенная длина маятника при этом периоде колебаний.

8. Ускорение свободного падения определить по формуле

.

9. Аналогично подсчитать g_i еще четыре раза, беря другие значения T_i и определяя соответствующие им l.

10. Найти среднее значение < g >.

11. Случайные отклонения каждого измерения ускорения свободного падения определить по формуле , а среднее квадратичное отклонение – . Погрешность результата , где = 5.

12. Данные измерений и вычислений занести в табл.1-2.
Таблица 1.

d, м

t, с

T ,с

Таблица 2.

Ti, с	d1, м	d2, м	gi, м/с2	(∆gi)2, м/с2	< g >	S, м/с2	∆g, м/с2

13. Записать результат в виде: , м/с² м/с²

Контрольные вопросы

1. Дайте определение математического и физического маятника.

2.Выведите формулу периода колебаний физического маятника.

3. Что такое приведенная длина? Как она связана с моментом инерции физического маятника?

4. Что такое сопряженные точки?

5. Сформулируйте теорему Штейнера.

6. Шар и диск с одинаковыми радиусами и массами совершают колебания относительно горизонтальной оси, проходящей по касательной к поверхности. Равны ли частоты их колебаний?

7. Тонкий однородный стержень массы m = 2 кги длины l = 1,5 мподвешен на горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его конец.К нижнему концу прикрепили небольшой свинцовый шарик такой же массы m. Найдите частоту малых колебаний такого маятника. Трением в оси пренебречь. Принять g = 10 м/с². Ответ: 0,436 Гц

Литература

Савельев И.В. Курс общей физики. т.1. М:Наука, 1986.- гл.IV, §33, гл.V, §39, гл.VI, §46, гл.VII, §54