8892

przez silę ciężkości.

Jest godnym uwagi faktem doświadczalnym, że w pobliżu powierzchni Ziemi każdy przedmiot upuszczony swobodnie spada ku środkowi Ziemi z przyspieszeniem równym 9,8 m/s². Przyspieszenie jest niezależne od masy ciała, jego składu, ani od jego prędkości (chyba, że jest znaczny opór powietrza, wtedy przyspieszenie będzie mniejsze). Zależy ono m. in. od: wysokości nad poziomem morza i szerokości geograficznej. Wraz z wysokością przyspieszenie maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości do środka Ziemi i jest wynikiem zmniejszania się siły grawitacji zgodnie z prawem powszechnego ciążenia.

Wahadło matematyczne to znajdujący się w polu ciężkości punkt materialny, zawieszony na nieważkiej i nierozciągliwej nici Jest to idealizacja wahadła fizycznego. Wahadło, którego użyliśmy w doświadczeniu składa się z małego obciążnika wahadła zawieszonego na druciku.

Przyspieszenie g, jakiego doznaje w polu siły ciężkości punkt materialny skierowane jest ku dołowi. W ruchu swym punkt ten porusza się po kole o promieniu I, równym długości nici.

Wahadło, wychylone o mały kąt(<5“) z położenia równowagi, wykonuje drgania harmoniczne proste ( punkt materialny porusza się ruchem harmonicznym prostym, jeżeli znajduje się pod wpływem siły o wartości proporcjonalnej do wychylenia z położenia równowagi i skierowanej w stronę położenia równowagi). Jednak drgania wahadła są w istocie drganiami tłumionymi (uwzględnienie istnienia sił tarcia) i ich amplituda maleje z czasem do zera. Ich okres, jako niezależny od amplitudy nie ulega zmianie.

Dla bardzo małych amplitud stosuje się następujący wzór na okres drgań T w wahadle matematycznym: gdzie:

1 - długość wahadła, tj. odległość środka ciężkości ciała od osi obrotu g - przyspieszenie ziemskie

Stąd przyspieszenie ziemskie możemy obliczyć z następującego wyrażenia:

4zr²/ 9 ^_ j.2

II Przebieg ćw iczenia: 1. Opis wykonywanych czynności: