Інструкція до практичної роботи. "Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника"

Фізичний практикум

Практична робота: «Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника»

Мета: визначити прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Обладнання: штатив з муфтою і кільцем; маятник (невеликий вантаж на довгій нерозтяжній нитці); штатив; секундомір; вимірна лінійка з ціною поділки 5 мм/под.

Теоретичні відомості

Математичний маятник – тіло невеликих розмірів, підвішене на нерозтяжній нитці, маса якої мізерно мала порівняно з масою тіла.

Період – мінімальний проміжок часу, через який відбувається повторний рух тіла.                                         

             (час одного коливання)

Період коливань математичного маятника визначається за формулою Т = 2π, де  - довжина нитки маятника, – прискорення вільного падіння. З іншого боку, період коливань можна визначити як відношення часу , протягом якого відбувалися коливання, до їх кількості N: .

Хід роботи

1.          Поставте штатив в якому закріплений маятник на краю стола.
2. Зафіксуйте довжину  нитки .  Відхиліть маятник  на невеликий кут (5 - 10) і без поштовху відпустіть.
3. Пропустіть декілька коливань, а потім за допомогою секундоміра визначте час t₁, за який маятник здійснює N = 20 повних коливань.
4.          Період коливань розрахуйте за формулою: .
5.          Повторіть дослід ще двічі для іншої довжини нитки.
6. Для довжин та виміряйте секундоміром час (t₂ та t₃ ) N = 20 коливань. Обчисліть період коливань T₂ і T₃ за формулами: ; .
7. Розрахуйте значення прискорення вільного падіння для трьох дослідів за формулою: .
8.          Розрахуйте середнє значення прискорення вільного падіння за формулою:
9.          Результати вимірювань та обчислень занесіть у таблицю.

Виконання роботи

10.     Порівняйте отримане значення g_сер з величиною g = 9,8 м/с².
11.     Зробіть висновки з роботи.

Обчислення:

Зразок обчислення для досліду № 1:

                      1) ;

;

Обчислення для дослідів № 2 і № 3 аналогічно

2) …;  ;

3) …;  ;

                            g_сер = (g+ g+ g)/3=

Висновки: …