Лабораторная работа № 2 Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника
Цель работы: измерение ускорения свободного падения с использованием формулы Гюйгенса для расчета периода колебаний математического маятника.
Приборы и принадлежности: математический маятник, штатив с зажимом, метровая линейка с миллиметровыми делениями, секундомер или часы с секундной стрелкой.
Расчетная формула
.
Порядок выполнения работы.
- Поставьте штатив на край стола так, чтобы зажим штатива выступал за край стола (рис. 235), и зажмите в нем свободный конец нити длиной не менее
. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. - Отведите шарик в сторону на
и отпустите его. - Измерьте не 3 - 5 раз время 10 колебаний маятника и вычислите среднее значение
. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. - Вычислите среднюю абсолютную погрешность измерения времени
. Результаты вычислений занести в таблицу. - Вычислите среднее значение ускорения свободного падения. Результаты вычислений занесите в таблицу.
- Определите относительную погрешность измерения ускорения свободного падения и запишите результат измерения в таблицу.
Таблица вычислений и измерений
|
№ опыта |
l, м |
t, c |
n |
|
Δt, c |
|
|
3 - 5 опытов |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы.
- Одинаково ли ускорение свободного падения на полюсе Земли и на ее экваторе? Ответ обоснуйте.
- Можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости? Ответ обоснуйте.
Выводы
Суперзадание.
Математический маятник отклонили на небольшой угол и отпустили без толчка. Через промежуток времени 
он окажется в положении равновесия. Во втором случае его подняли до точки подвеса и отпустили (без толчка). Через промежуток времени 
он также окажется в положении равновесия. Сравните промежутки времени и движения шарика. Ответ обоснуйте.