|
Pomiar przyspieszenia ziemskiego wahadłem matematycznym oraz logarytmicznego dekrementu tłumienia wahadłem fizycznym |
`97 |
|
|
|
Ponieważ wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego g, za pomocą obserwacji i pomiarów swobodnie spadającego ciała jest kłopotliwe i wyniki nie są dokładne, opracowano inne metody doświadczalne. Jedną z nich jest pomiar przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego. Wykorzystuje się tu ruch harmoniczny zachodzący pod wpływem siły ciężkości.
Wahadłem matematycznym- nazywamy punkt materialny o masie m., i zawieszony na nierozciągliwej i nieważkiej nici o długości l. Przybliżoną realizacją wahadła matematycznego jest wahadło proste, czyli mała kulka zawieszona na nici długiej w porównaniu z jej wymiarami.
Do wyznaczenia logarytmicznego dekrementu tłumienia służy wahadło fizyczne zbudowane na dwóch długich niciach (ok. 4 m.).
Przyspieszenie ziemskie możemy wyliczyć za pomocą równania:
jeśli znamy długość l i okres T drgań wahadła.
Rodzaj kulki |
Długość nici l [m.] |
Średnica kulki d[m.] |
Długość wahadła l+r[m.] |
Czas trwania 30 okresów [s] |
Okres T[s] |
Średnia wartość okresu [s] |
Stosunek |
Przyspieszenie |
Drewniana |
0,605 |
0,02923 |
0,6196 |
46,4 46,2 46,5 |
1,55 1,54 1,55 |
1,55 |
0,416 0,422 0,416 |
9,935 10,079 9,935 śr.9,935 |
Stalowa |
0,611 |
0,03018 |
0,6261 |
46,5 46,4 46,5 |
1,55 1,55 1,55 |
1,55 |
0,416 0,416 0,416 |
10,034 10,034 10,034 śr.10,034 |
Drewniana |
0,429 |
0,02882 |
0,4434 |
38,6 38,6 38,6 |
1,29 1,29 1,29 |
1,29 |
0,601 0,601 0,601 |
10,177 10,177 10,177 śr.10,177 |
Stalowa |
0,379 |
0,0296 |
0,3938 |
36,5 36,4 36,5 |
1,22 1,21 1,22 |
1,22 |
0,672 0,683 0,672 |
10,054 10,219 10,054 śr.10,054 |
Obliczanie błędu
Obliczam błąd okresu
Średnia wartość okresu z uwzględnieniem błędu wynosi:
Stosunek wynosi:
Obliczam błąd stosunku
Obliczam błąd Przyspieszenia ziemskiego