104
mówiąc, wzór 9 jest słuszny dla nieskończenie małych wychyleń. Po wprowadzeniu poprawki uwzględniającej zależność okresu od amplitudy ę>, wyrażenie na okres mierzony (T') przyjmie postać:
104
Po ograniczeniu się do początkowych wyrazów rozwinięcia:
przyspieszenie ziemskie można obliczyć ze związku:
4n2l 4n2l
(16)
będącego dobrym przybliżeniem dla <p^0,l rad.
3. Zastosowanie
Wahadło rewersyjne, użyte po raz pierwszy przez Katera w 1817 r., stosowano później wielokrotnie do precyzyjnego wyznaczania przyspieszenia ziemskiego. Szczególnie dokładne pomiary wykonano w Poczdamie, w 1906 r. Otrzymano wówczas wartość g = 9,81274 ms-2.
4. Pomiary
Po zmierzeniu odległości / pomiędzy ostrzami pryzmatów wahadła należy zbadać zależność czasu kilku wahnięć1 od położenia masy ruchomej, zmieniając d o np. 0,05 m dla przypadku zawieszenia na ostrzu I, a następnie II. Pozwoli to sporządzić wykresy zależności T '(d). Na podstawie wykonanych wykresów należy znaleźć dl i d2 (warto zwrócić uwagę na to, że punkty
pięcia krzywych powinny mieć jednakowe rzędne). Dowolność wykreślenia żywych ogranicza również warunek, jaki powinna spełniać suma d2 + d2 jpuf, pyt. 2, poniżej). Po zamocowaniu masy ruchomej w położeniu di należy ponownie zmierzyć czas kilku wahnięć, zawieszając wahadło na ostrzu I, a następnie II. Pomiary powtarzamy dla położenia d2 masy ruchomej.
5. opracowanie
Na podstawie otrzymanych czterech wyników znajdujemy średni okres f, a na tej podstawie, korzystając ze wzoru 16 - wartość przyspieszenia Bańskiego. Niepewność w pomiarze g oceniamy uwzględniając Al i AT'; te można zaniedbać.
Pytania
1, Wykazać, że stała c2, (występująca we wzorze 13) ma wartość
M
°2 M — m
gdzie U oznacza masę całego wahadła, a m - masę części ruchomej.
| Wykazać, że gdy d oznacza odległość środka masy ruchomej od osi obrotu (ostrza pryzmatu), wówczas współrzędne punktów przecięcia otrzymanych krzywych T'(d) powinny spełniać związek dl + d2 = l-
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie prędkości rozchodzenia się fali w napiętej nici oraz związku dyspersyjnego dla fal stojących. Do dyspozycji są następujące przyrządy: generator funkcyjny KZ-1405 lub generator mocy, częstościomierz cyfrowy, głośnik dynamiczny, waga analityczna.
Autorem opracowania jest J. Głowacki.
Podobnie jak w ćw. M-6, czas mierzony jest elektronicznie z wysoką dokładnością.