Laboratorium Fizyki
Ćwiczenie nr 112
Wyznaczanie przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego (Katera).
Ocena:
1. Metoda pomiaru
Ćwiczenie polega na pomiarze okresu drgań wahadła rewersyjnego w zależności od położenia ruchomego ciężarka będącego elementem badanego wahadła. Pomiar czasu drgań pozwala
po skorzystaniu z określonych zależności wyznaczyć zredukowaną długość wahadła i następnie wyliczenie wartości przyśpieszenia ziemskiego, co było głównym celem ćwiczenia.
Rys. Schemat wahadła rewersyjne 2. Tabela pomiarowa. K
[cm]
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
17
t1
[s]
24,2
25,2
25,2
25
23,8
24,8
23,6
24,8
24,6
24,6
24,6
24,4
24,6
t2
[s]
24,6
24,4
25,2
24,8
23,4
24
24,2
22,6
23,6
23,2
23
22,6
22,2
k
[cm]
19
21
23
25
27
29
30
31
32
33
34
35
36
t1
[s]
24,4
24,6
24,6
24,8
24,8
25,2
25,0
25,8
25,2
25,2
25,2
25,4
25,4
t2
[s]
22,4
22,8
22,6
20,6
20,8
20,8
21,0
21,2
(…)
… według którego wyznacza się okres drgań wahadła rewersyjnego ma postać:
, We wzorze tym symbolem I oznaczamy moment bezwładności wahadła, m to masa wahadła a d oznacza odległość osi obrotu wahadła od jego środka ciężkości. Dla wahadła rewersyjnego, dla którego okres drgań jest jednakowy dla obydwu osi obrotu długością zredukowaną jest wzajemna odległość ostrzy a więc jako długość zredukowaną przyjąć należy wyznaczoną…
… jak w przypadku wykresu) niedokładnością przyrządów pomiarowych. Aby precyzyjnie określić dokładność wykonanego przez nas doświadczalnego pomiaru obliczyliśmy jeszcze maksymalny błąd bezwzględny Δg, korzystając z zależności:
, g = 9,67(0,01/0,39+0,04/1,26) = 0,56 [m/s²]
Podsumowując wykonane pomiary i obliczenia ostateczny wynik można zapisać w następującej postaci:
, g = 9,7±0,6 [m/s²]
5. Uwagi dotyczące sprawozdania.
Obliczona wartość przyspieszenia ziemskiego (9,7) odbiega od wartości stałej g (9.81), co mogło być spowodowane niedokładnością zarówno pomiarów, jak i zestawu przyrządów. wartość g. W zasadzie prawidłowość wyniku zależała głównie od przeprowadzonych pomiarów czasu. Wartość g zbliżyłaby się do wartości rzeczywistej, gdyby wartość to byłaby większa. Jednakże w ćwiczeniu była uwaga, by wychylać…
… wytłumaczyć pewną, praktycznie niemożliwą do uniknięcia niedokładnością pomiarów.
Jak możemy się przekonać obserwując drugi wykres dopiero aproksymacja danych pomiarowych daje w wyniku zależność bardzo zbliżoną do teoretycznej (wykres został wykonany z uaktywnioną opcją prognozowania tendencji zależności zmian w kolejnym okresie).
Wykres przedstawiający trend zmian badanej zależności znajduje się poniżej…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)