Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomoca wahadła matematycznego, studia, fizyka

Pobierz cały dokument wyznaczanie.przyspieszenia.ziemskiego.za.doc Rozmiar 51 KB

Fragment dokumentu:

Nr.		Temat: Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomoca wahadła matematycznego.
1MT L1	Imiona i nazwiska:
Data wyk. ćwiczenia	Data odd. sprawozdania	Data poprawy	Ocena

I. Wstęp techniczny.

Wyznaczanie przyśpieszenia ziemskiego g na podstawie pomiarów i obserwacji spadku ciał jest dość kłopotliwe. Główna trudność stanowi mało dokładny pomiar czasu spadania, który jest bardzo krótki nawet przy spadku ciał z dużej wysokości. Wobec tego uciekamy się do metod doświadczalnie łatwiejszych. Jedną z tych metod jest pomiar przyspieszenia ziemskiego w oparciu o prawa ruchu harmonicznego wahadła matematycznego.

Przez wahadło matematyczne rozumiemy ciężką niewielką kulkę zawieszoną na cienkiej, długiej (nieważkiej) nici. Kulka wychylona z położenia równowagi w taki sposób, że nić odchylona jest od pionu o mały kąt, swobodnie puszczona, porusza się ruchem drgającym harmonicznym. Przez kąt mały rozumiemy kąt α<5^o. Okres drgań takiego wahadła dany jest wzorem:

gdzie: l - długość wahadła
g - przyśpieszenie ziemskie

Nie zależy ono ani od masy wahadła ani od amplitudy. Okres zależy jedynie od długości wahadła i od przyśpieszenia ziemskiego w danym punkcie na powierzchni Ziemi. Jeżeli znamy długość wahadła i okres drgań możemy obliczyć przyśpieszenie ziemskie:

II. Przebieg doświadczenia.

Na wstępie przeprowadzamy pomiar długości wahadła (pomiar wykonujemy trzykrotnie i obliczamy średnią). Mierzymy czas, w którym wahadło dokona 20 drgań (20T) . Musimy uważać aby kąt odchylenia nitki od pionu nie był większy od pięciu stopni. Pomiary te również powtarzamy trzykrotnie. Tak samo postępujemy po zmianie długości wahadła. Pomiary wykonujemy dla dwóch różnych długości wahadła. UWAGA: Długość wahadła wyznaczmy mierząc odległość od punktu zawieszenia do środka kulki.
III. Wyniki i ich opracowanie.

Dla całej długości nici:

Lp	Średnica kulki [mm]	Długość nici [mm]	Długość wahadła	l	Czas 20 okresów T	Okres T	Średnia T	g
1	30	2012			57,7
2							57,7
3							57,4

Dla połowy długości nici:

Lp	Średnica kulki [mm]	Długość nici [mm]	Długość wahadła	l	Czas 20 okresów T	Okres T	Średnia T	g
1	30	1006			40,8
2							40,9		Pobierz cały dokument wyznaczanie.przyspieszenia.ziemskiego.za.doc rozmiar 51 KB