Лабораторная работа № 1 «Определение ускорения свободного падения с математического маятника»
Цель работы: научиться определять ускорение свободного падения с математического маятника.
Оборудование: математический маятник, секундомер.
Теоретическая часть
Ускорение свободного падения Ускорение свободного падения – это ускорение, придаваемое любому телу силой тяжести, которая складывается из гравитационного притяжения планеты (или другого астрономического тела) и центробежных сил, вызванных её вращением (рис. 4м.1). Это ускорение зависит от географической широты местности ϕ, высоты над уровнем моря h, плотности земных пород и ряда других факторов.
Описание установки
Установка изображена на рис. 4м.3. Она состоит из кронштейна (подвес) с регулировкой длины маятника 1, нити 2, шарика 3, настенной измерительной ленты 4, измерительного уголка 5.
Определение ускорения свободного падения
1. Измерить длину маятника, то есть расстояние от точки подвеса до центра шарика. Для этого подвести измерительный уголок к середине шарика и определить показания измерительной ленты lизм. Так как расстояние от точки подвеса до начала измерительной ленты на этой установке 707 мм, то l(мм)=707+lизм(мм). 2. Записать полученный результат с учётом абсолютной и относительной погрешности в таблицу 3. 3. Отклонить маятник от положения равновесия на угол не более 10°, аккуратно отпустить, подождать 5÷10 колебаний, чтобы процесс установился, запустить секундомер и засечь время 20÷50 полных колебаний. Измерение повторить не менее 10 раз. Результаты внести в таблицу 3, используя ячейки для первого опыта. 4. Рассчитать среднее значение времени. 5. Вычислить ускорение свободного падения по формуле (4м.7). 6. Оценить среднее значение абсолютной погрешности времени и его относительную погрешность. 7. Рассчитать относительную и абсолютную погрешности ускорения свободного падения. Записать результат в таблицу 3. 8. Сравнить с табличным значением. Сделать выводы.
