Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego

Pod wpły­wem siły ciężkości ciała spadają ruchem jednostajnie zmiennym, więc wystar­czy pozwolić ciału spadać swobodnie z pewnej wysokości, zmierzyć czas spadania i przebyta drogę, a potem posługując się wzorem na drogę w ruchu jednostajnie zmiennym bez prędkości początkowej, obliczyć wartość przyspieszenia ziemskiego. W praktyce wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego jest nieco trudniejsze. Trudność polega przede wszystkim na możliwie dokładnym zmierzeniu krótkiego czasu spadania ciała. Wprawdzie współczesna technika elektroniczna pozwala na bardzo dokładne mierzenie krótkich czasów, lecz w warun­kach szkolnych musimy się zadowolić mniej dokładnymi metodami. Jednym ze sposobów unikania dużych błędów pomiaru czasu Jest wydłużanie czasu spadania ciała. Można to osiągnąć przez obserwacje spadania swobodnego z możliwie dużych wysokości lub zastosowanie wielokrotnego spadania ciała z tej samej, niewielkiej wysokości.

Wahadłem matematycznym nazywamy punkt materialny zawieszony na lekkiej, nierozciągliwej nitce. W praktyce zawieszamy na nieskręcającej się nitce kulkę stalową o średnicy l-2 cm lub dla zmniejszenia oporu powietrza małą soczewkę metalową.

Długością wahadła nazywamy odległość od punk­tu zawieszenia nitki do środka ciężkości zawiązanego na niej ciała.

W położeniu równowagi wahadło zajmuje położenie pionowe; wychylone o mały kat z położenia równowagi, wykonuje ruchy powtarzająca się okreso­wo w jedną i drugą stronę poprzez położenie równo­wagi.

Weźmy pod uwagę siły działające na punkt ma- ""————_~[ "^--terminy \Sf Bawiewony na nitce i odchylony z poło- • ^^^'ft żenią równowagi o niewielki (do r) kat. W Iderun- eS/^'^ ku pionowym na dół działa nań aiła przyciągania Zie- S. mi równa mg, gdzie m oznacza masę punktu, g zai By. 160 — przyspieszenie ziemskie (rya. 161).

Silę te możemy rozłożyć na dwie składowe: jedną działającą wzdłuż

nitki, czyli proatopadłą do toru N, a drugą styczną do toru F, Składów* H są mg cos* jest zrównoważona sprężystym oddziaływaniem tutki, składo­wa zaa ^' =« tngaina wywołuje ruch po łuku i jest zwrócona k'u położeniu równowagi, t j.

a;

f =; —m^sina '"• —my---

<