Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego w swobodnym
spadku ciał.
Przyrządy: 5 kulek metalowych o średnicy 1cm, wanienka blaszana, przymiar metrowy,
stoper.
Doświadczenie: Pomiary przyspieszenia ziemskiego, dokonywane na podstawie
swobodnego spadania ciał, tracą na dokładności z powodu krótkiego czasu spadania.
Wobec tego staramy się przedłużyć ten czas przez kilkakrotne, nieprzerwane
powtarzanie spadku ciał z tej samej wysokości.
Kilka kulek stalowych upuszczamy spod sufitu sali kolejno jedną po drugiej w ten sposób,
że upuszczamy następną w tym momencie, gdy poprzednia uderza w podłogę. Mierzymy
czas trwania wszystkich spadków, a dzieląc go następnie przez ich liczbę, uzyskujemy
czas trwania jednego spadku.
Na podłodze ustawiamy metalową wanienkę, do niej upadają kulki. Uderzenia ich są
głośne i łatwo słyszalne.
Są trudności w prawidłowym upuszczaniu kulek. Wymaga to pewnej wprawy w ich
puszczaniu w momencie, gdy poprzednia uderza o dno wanienki. Z początku zwykle się
spóz
niamy. Pomiary wykonuje specjalny obserwator. Na znak ręką obserwatora
upuszczamy kulkę, jednocześnie obserwator uruchamia stoper i zatrzymuje go po
uderzeniu ostatniej kulki o dno wanienki. Wyznaczony czas dzielimy przez liczbę
spadków i w ten sposób otrzymujemy czas spadania jednej kulki. Pomiar uważamy za
chybiony, jeżeli któraś z kulek zostanie upuszczona za póz
no.
Przy niewielkich wysokościach spadania (3-4 m.) można pominąć czas, jaki upływa od
chwili uderzenia kulki o dno wanienki do momentu dojścia dz
więku do ucha obserwatora
pod sufitem sali.
Wyniki pomiarów: Liczba spadających kuleczek n =5,
Droga spadania s = 2,68 m,
Czas spadania T = 3,6 sek,
Czas jednego spadania t = 0,72 sek,
Wynik doświadczenia:
Na tej podstawie przyspieszenie ziemskie:
g = 2s/t2 = 5,36/0,55 (m/s2) = 9,74 (m/s2)
Błąd pomiarów = 0,07 m/sek2, błąd procentowy = 0,7%.