plik


ÿþWydziaB: Nazwisko i imi: ZespóB: Ocena ostateczna: WIEIK Stelmach Adrian VIII Grupa: Temat wiczenia: Nr w. Data wykonania w. 12E Wyznaczanie przy[pieszenia ziemskiego za pomoc 1 24.02.2012 wahadBa matematycznego 1. Cel wiczenia Celem wiczenia jest wyznaczenie warto[ci przyspieszenia ziemskiego na podstawie pomiaru okresu drgaD wahadBa prostego. 2. Wprowadzenie Przyspieszenie ziemskie  g jest to przyspieszenie ciaB swobodnie spadajcych w polu grawitacyjnym Ziemi, tj. przy braku oporów ruchu. Z prawa powszechnej grawitacji Newtona mo|na wyliczy, |e na powierzchni Ziemi jego warto[ dana jest wzorem: = " G  staBa grawitacji; MZ  masa Ziemi; RZ  promieD Ziemi Zatem na biegunach, gdzie promieD naszej planety jest najmniejszy, bdzie ono miaBo najwiksz warto[. Zamiana warto[ci przyspieszenia  g wraz z szeroko[ci geograficzn jest nie tylko wynikiem ksztaBty Ziemi. Na  g wpBywa równie| jej ruch obrotowy. Zwizane z nim przyspieszenie od[rodkowe zmniejsza mierzone przyspieszenie ziemskie na wszystkich szeroko[ciach geograficznych z wyjtkiem biegunów. Warto[ przyspieszenia ziemskiego mo|emy wyznaczy wykorzystujc prawa ruchu wahadBa prostego. WahadBem prostym nazywamy ciaBo o masie m i o niezmiernie maBej objto[ci (czyli punkt materialny) zawieszonej na niewa|kiej i nie rozcigliwej nici o dBugo[ci ls. W praktyce takim wahadBem jest ciaBo, którego wymiary liniowe s znacznie mniejsze od dBugo[ci nici. W poBo|eniu równowagi ci|ar ciaBa zrównowa|ony jest siB reakcji nici . Je[li wychylimy je z poBo|enia równowagi (te dwie siBy ju| si nie równowa|) wtedy podlega prawom ruchu prostego. Wypadkowa dziaBajca na ciaBo o masie m jest siB sprowadzajc ciaBo do poBo|enia równowagi (x=0), a wic jest siB zwrócon przeciwnie do wychylenia z poBo|enia równowagi. Obliczajc warto[ siBy wypadkowej zakBadamy, |e odchylona ni tworzy z pionem kt ±. Taki sam kt znajdziemy w trójkcie siB. Kty ABC i ± s równe. a) b) Zatem = ’! = Natomiast w przypadku kiedy zaBo|ymy, |e kt ± jest ktem maBym, to mo|emy przyj, |e sin± H" ± (mierzonym w radianach). Wtedy = Natomiast okres drgaD wahadBa prostego wyra|a si wzorem =2 l  dBugo[ wahadBa; g  przyspieszenie ziemskie std: 4 = Okres drgaD wahadBa prostego nie zale|y od masy kulki, ani od amplitudy wahaD. 3. wiczenie Kolejno[ dziaBania: Mierzymy miar metrow dBugo[ nici wahadBa Przy pomocy suwmiarki mierzymy [rednic  d kulki Wychylamy kulk z poBo|enia równowagi o niewielki kt, puszczamy j swobodnie Je|eli drgania zachodz w pBaszczyznie, rozpoczynamy pomiar stoperem czasu 10 okresów (10 ) Pomiary wykonujemy kilkakrotnie Wyniki pomiarów =73 =0,73 =19,7 =1,97 =0,0197  [rednica kulki 1 = + 2 0,0197 =0,73+ =0,73985 2 ”l=1mm=0,1cm=0,001m  bBd pomiaru DBugo[ wahadBa wynosi: = 0,73985±0,001 - Lp. 10 - 1 17,40 1,740 -0,0026 0,00000676 2 17,20 1,720 0,0174 0,00030276 3 17,77 1,777 -0,0396 0,00156816 4 18,00 1,800 -0,0626 0,00391876 5 17,18 1,718 0,0194 0,00037636 6 17,72 1,772 -0,0346 0,00119716 7 17,60 1,760 -0,0226 0,00051076 8 16,54 1,654 0,0834 0,00695556 9 17,25 1,725 0,0124 0,00015376 10 17,08 1,708 0,0294 0,00086436 10 =17,37 =1,7374 Zastosowany wzór na [redni: + +ï"+ = 10 Niepewno[ standardowa: " - " = n-liczba pomiarów ( -1) 0,0158544 " = =0,013272528 H"0,0133 1010-1 Okres wahadBa wynosi = 1,7374±0,0133 4. Obliczenie przyspieszenia ziemskiego 4 = À=3,14 4 4" 3,14 "0,73985 = = =9,666368145[ ]H"9,66[ ] 1,7374 5. Obliczenie niepewno[ci maksymalnej przyspieszenia ziemskiego " " " = =2 + 0,0133 0,001 =2 + H"2"0,0077+0,0014H"0,0168 1,7374 0,73985 Niepewno[ procentowa %= "100%H"0,0168"100%=1,68% " = " H"9,66"0,0168 H"0,16228 6. Wnioski g zmierzone i wyliczone z wiczenia: = 9,66±0,16 g wzite z tablic fizycznych (dla Krakowa): =9,8105 H"9,81 Ró|nica: 9,81-9,66=0,15 Tak wic, po porównaniu warto[ci przyspieszenia ziemskiego zmierzonej w laboratorium i przeze mnie obliczonej, z warto[ci g z tablic fizycznych, wida, |e odchylenie od warto[ci tablicowej wynosi : | | - " = "100%H"1,53% Warto[ rzeczywista mie[ci si w oszacowanym maksymalnym bBdzie pomiarowym. Odchylenie od warto[ci tablicowej jest spowodowane: " Przyjciem, |e ruch wahadBa jest ruchem harmonicznym " Zaniedbaniem oporu powietrza i masy nici " Zaniedbaniem tarcia nici w punkcie zawieszenia kulki " NiedokBadno[ci przyrzdów pomiarowych lub osób posBugujcych si nimi.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
fiza nasza 2 ćw 24
fiza nasza 3 ćw 7
MATLAB cw Skrypty
cad2 cw 5 6
cw formularz
Cw 2 zespol2 HIPS
Cw 9 Wzmacniacz mocy
Cw 1
metrologia cw 1 protokol
Sprawozdanie Ćw 2
Biofizyka kontrolka do cw nr

więcej podobnych podstron