 | Pobierz cały dokument nasza.9.ochrona.srodowiska.pliki.uczelniane.doc Rozmiar 107 KB |
Wydział : FiTJ |
Imię i nazwisko : Rafał Szuman, Andrzej Stanisławczyk |
rok II |
Grupa 3 |
Zespół 10 |
||||||
Pracownia fizyczna I |
Temat ćwiczenia :
Spadanie swobodne |
Ćwiczenie nr: 9 |
||||||||
Data wykonania:
|
Data oddania: |
Zwrot do poprawy: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
Ocena: |
|||||
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego poprzez obserwację swobodnego spadania kulki.
Wstęp teoretyczny.
Przez ruch swobodny rozumiemy ruch, w którym, oprócz grawitacji, nie działają na ciało żadne inne siły. Nazwa „swobodne spadanie” zarezerwowana jest do ruchu swobodnego w dół wzdłuż prostej pionowej. Na małych odległościach swobodne spadanie jest ruchem jednostajnie przyspieszonym ze stałym przyspieszeniem ziemskim g niezależnym od rodzaju ciała.
Z codziennego doświadczenia wiemy, że swobodne spadanie jest zjawiskiem szybkim w ludzkiej skali czasu. W czasach Galileusza i Newtona ilościowy pomiar czasu w zjawisku swobodnego spadania był niemożliwy. W naszym eksperymencie problem ten rozwiązano dzięki zastosowaniu elektronicznego pomiaru czasu.
Rysunek 1 przedstawia układ pomiarowy. Spadające ciało jest kulą, spadającą wzdłuż łaty geodezyjnej.
rys. 1
Na łacie w trzech miejscach o współrzędnych x1, x2 i x3 znajdują się trzy fotokomórki umożliwiające pomiar trzech odpowiadających czasów t1, t2 i t3. Dla każdego z trzech punktów pomiarowych możemy zapisać równanie ruchu jednostajnie przyspieszonego:
(1)
gdzie V0*x0 oznaczają prędkość początkową oraz położenie początkowe. Formuły (1) tworzą układ trzech równań liniowych z trzema niewiadomymi x0, V0 i g. Rozwiązanie układu równań umożliwia wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego
(2)
Opracowanie wyników
Wykonano serie pomiarów dla pięciu różnych rodzajów kulek: Wyniki pomiarów dla każdej z nich zestawione są w tabelach. Za każdym razem odrzucano wyniki skrajne, wartość średnią liczono jako
,
a odchylenie standardowe średniej jako
Wartość g liczono ze wzoru (2) pomnożonego przez 106, ponieważ czas podany w tabeli jest w [ms].
