!!! НУЖНО ЗАПОЛНИТЬ ТАБЛИЦУ ПО ЛАБЕ ПО ФИЗИКЕ !!!
Лабораторная работа

Определение ускорения свободного падения при помощи маятника.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучить гармонические колебания математического маятника. Определить ускорение свободного падения.

2. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Тяжелый шарик на нити (математический маятник), штатив, рулетка, секундомер.

3. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Математическим маятником называют материальную точку, подвешенную на нити. Хорошей моделью математического маятника является тяжелый маленький шарик, подвешенный на нити (рис. 1). При отклонении от положения равновесия на небольшой угол шарик начинает совершать гармонические колебания и координата х шарика меняется со временем по гармоническому закону:

, (1)

где А – амплитуда колебаний; ω – циклическая частота колебаний; Т – период колебаний. Период колебаний математического маятника определяется по формуле:

, (2)

где l – длина математического маятника; g – ускорение свободного падения. Период колебаний Т можно определить экспериментально путем измерения времени одного колебания. Но время одного колебания мало – порядка одной, двух секунд, поэтому измерение без специальных приборов, «на глазок», будет не очень точным. Для увеличения точности измерения периода нужно измерить время t, за которое маятник совершает N колебаний, и рассчитать период по формуле:

. (3)

Измерив период Т и длину математического маятника l, можно рассчитать ускорение свободного падения:

. (4)

Относительная ошибка косвенного измерения:

. (5)

Мы считаем, что лабораторную работу будут выполнять люди серьезные и вряд ли ошибутся в подсчете числа N колебаний, поэтому принимаем ∆N =0. В наших условиях проведения измерений абсолютная ошибка ∆t определяется не столько ценой деления секундомера (ц. д. = 0.01с), сколько конечной скоростью нашей реакции при запуске и остановке секундомера. Поэтому принимаем ∆t = 0,4 секунды.

4. РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

4.1. Используя штатив, подвесить стальной шарик на нити и измерить расстояние l от точки подвеса до центра шарика. Результат измерения и абсолютную ошибку ∆l измерения записать в таблицу 1.

4.2. Отклонить нить от вертикали на небольшой угол и отпустить шарик. Математический маятник начнет совершать гармонические колебания.

4.3. В момент максимального отклонения шарика от положения равновесия запустить секундомер и остановить секундомер в момент, когда шарик совершит N =30 колебаний. Измеренное время t и абсолютную ошибку ∆t записать в таблицу 1.

4.5. Используя формулы (4) и (5), рассчитать величину g и абсолютную ошибку ∆g.

Таблица1.

N l ∆l t ∆t π ∆ π

см см с с

И эту:

№ N l t п g

см с м/с2

1 30 41 38,4

2 30 41 38,3

3 30 41 38

Средн. 3,14 9,81

g – рассчитать по формуле (4) в методичке.

1) X(t) = A*cos(Wt) (W - омега)2) T = 2*pi*Sqrt(L/g)3) T = t/N4) g = 4*pi^2*L/T^25) (5) из краткой теории.