
Описание установки.
Экспериментальная установка (рис. 2) выполнена в виде вертикальной штанги 1 со шкалой, которая крепится в стене посредством двух кронштейнов. На штанге установлены два кронштейна: верхний 2 неподвижный и нижний 3 подвижный. К верхнему кронштейну крепится электромагнит 4, удерживающий шарик, а к нижнему - уловитель 5 с контактной заслонкой 9.
Время полета шарика отсчитывается по электронному секундомеру 6, пуск которого производится путем включения тумблера на пульте управления 7. Одновременно с пуском секундомера обеспечивается отключение электромагнита, и начинается свободное падение шарика. Остановка электронного секундомера происходит при падении шарика на заслонку за счет разрыва электрической цепи. Высота падения шарика измеряется по шкале, укрепленной на вертикальной штанге 1. Напряжение на электромагнит подается от блока питания 8.
2. Экспериментальная часть
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ.
Работа на установке производится в следующем порядке:
Подать электропитание на блок питания и электронный секундомер и с помощью тумблеров, расположенных на передних панелях приборов, включить их.
Установить подвижный кронштейн 3 на требуемую высоту.
Заслонку 9 установить в горизонтальном положении.
Тумблер на пульте управления 7 перевести в положение «Выкл.».
5. Нажать на кнопку «Сброс» на передней панели электродного секундомера. При этом индикаторные лампы будут показывать нулевое время.
Установить металлический шарик на электромагнит.
Перевести тумблер на пульте управления 7 в положения «Пуск». При этом одновременно включится секундомер и разомкнется цепь электромагнита - шарик начнет падать. В конце падения шарик, коснувшись заслонки, разомкнет электрическую цепь и ход секундомера остановится.
Для последующих измерений времени падения шарика повторить действия, начиная с пункта 2.
Ход выполнения работы.
Измерьте время падения шарика для четырех разных высот падения. Для каждой высоты измерение времени выполните десять раз. Результаты измерения запишите в таблицу.
2. Определите
значения
для четырех заданных высот. По результатам
постройте график зависимости h
= f(t2).
N |
h1= см |
h2= см |
h3= см |
h4= см |
||||
|
t1,с |
|
t2,с |
t2,с |
t3,с |
t3,с |
t4,с |
t4,с |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g1= |
|
g2= |
|
g3= |
|
g4= |
|
3. С помощью полученных результатов рассчитайте ускорение свободного падения для случая, который дает наименьшую погрешность, (сравнить с данными на широте Москвы). Величина g определяется косвенным способом по формуле:
.
4. Для этого случая
найдите абсолютную и относительную
погрешность. Результат запишите в виде:
вероятность
68%. Приборная максимальная погрешность
секундомера
.