Лабораторна робота "Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника"

Лабораторна робота

Тема: Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Мета: Закріпити знання з теми „Коливання та хвилі”, визначити прискорення земного тяжіння.

Обладнання: штатив з тримачем, кулька з ниткою  заданої довжини, лінійка з поділками і отвором на кінці, пластилін, лінійка.

Теоретичні відомості: математичним маятником називається матеріальна точка, підвішена до невагомої і нерозтяжної нитки. Моделлю  такого маятника можна вважати кульку, підвішену на довгій нитці. Період коливань математичного маятника обраховується так: відхилити лінійку на невеликий кут і знайти час коливань, кількість яких задано в таблиці варіантів, весь час розділити на кількість коливань. Дослід повторити 2-3 рази. Четверта частина періоду буде дорівнювати часу падіння кульки.

Рівноприскореним називають рух, при якому тіло за будь-які рівні проміжки часу змінює швидкість на однакову величину. Прикладом такого руху можна вважати падіння кульки з невеликої висоти. Висота падіння вимірюється лінійкою. Із формули:. (1)

Час падіння  кульки береться як четверта частина періоду коливань математичного маятника.

Порядок виконання роботи:

1. Помістити штатив з тримачем на край столу.

2. Відхилити лінійку на невеликий кут і виміряти час заданої кількості  коливань. Обчислити період коливань.

3. Закріпити кульку за допомогою нитки на цвях на край лінійки з поділками.

4. Нанести тонкий шар пластиліну на лінійку для виявлення місця доторкання кульки під час падіння.

5. Перепалити нитку заданої довжини і виміряти шлях, пройдений кулькою, до місця дотику кульки з лінійкою.

6. Підставивши  четверть періоду коливань (час падіння кульки) у формулу (1) та пройдений шлях обчислити прискорення вільного падіння.

7. Із таблиці варіантів вибрати значення довжини нитки і кількості коливань.

8. Результати вимірювань та обчислень занести в таблицю.

Відносна похибка обчислюється за формулою:

Методичні вказівки: 1. В роботі можна використати свинцеву або стальну кульку діаметром 1-4,5 см. 2. Якщо немає секундоміра можна скористатись довільним метрономом або годинником з секундною стрілкою. 3. Під час визначення періоду коливань визначити час як можна більшої кількості коливань.

Контрольні запитання: 1.Чи можна користуватися маятниковим годинником в умовах невагомості? 2. Чи залежить прискорення вільного падіння від місцевості? 3. Які методи визначення прискорення вільного падіння можете ви запропонувати?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновок:

Перевірив_________________

Оцінка _____________