Определение ускорения свободного падения при помощи оборотного маятника
Повернуть верхний кронштейн на 180°.
Зафиксировать диски на стержне несимметрично, таким образом, чтобы один из них находился вблизи конца стержня, а другой - вблизи его середины.
3. Ножи маятника закрепить по обеим сторонам центра тяжести полученной системы "стержень-диски" таким образом, чтобы они были обращены друг к другу лезвиями. Один из ножей располагается вблизи свободного конца стержня, а второй - на половине расстояния между дисками (рис. 3).
4. Проверить, отвечают ли грани лезвий ножей нарезкам на стержне.
5. Закрепить маятник на вкладыше верхнего кронштейна на ноже В, находящемся вблизи конца стержня.
Нижний кронштейн вместе с фотоэлектрическим датчиком переместить таким образом, чтобы стержень маятника пересекал оптическую ось.
Отклонить маятник на 4-5° от положения равновесия и нажать клавишу "сброс".
После высвечивания на табло порядка 10 колебаний нажать клавишу "стоп".
Определить период колебаний
.
Снять маятник и закрепить его на втором ноже (A).
Нижний кронштейн с датчиком переместить таким образом, что бы маятник пересекал оптическую ось.
Отклонить маятник на 4-5° и описанным выше способом определить период .
Если
,
то второй нож переместить в направлении
диска, находящегося в конце стержня;
если 
-
то переместить в направлении середины
стержня. Положение дисков и первого
ножа остается фиксированным.Повторно измерить период и сравнить с .
15. Изменять положение второго ножа до
получения равенства 
с точностью до
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ПРИ ПОМОЩИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ОБОРОТНОГО МАЯТНИКОВ |
|
0,5%.
Определить длину оборотного маятника l, подсчитав количество нарезок на стержне между лезвиями ножей, при выполнении условия
По формуле (14) определить ускорение свободного падения.
Оценка погрешности измерений.
При тщательном выполнении измерений случайные погрешности малы и основной вклад в погрешность обусловлен погрешностью измерительного прибора, а для оборотного маятника также систематической погрешностью, связанной с неточным совпадением периодов и .
Поскольку непосредственно в данной работе определяется длина маятников и период колебаний, то определение ускорения свободного падения является косвенным измерением. Следовательно, для определения погрешности в измерении g необходимо воспользоваться выражением для доверительного интервала при косвенных измерениях:
.
Для математического маятника погрешность, даваемая прибором в измерении l составляет △l=2 мм.
Для оборотного маятника погрешность в определении расстояния между ножами составляет △l=3 мм.
Рабочая погрешность в определении времени не больше 0,02%. Для оборотного маятника погрешность в определении времени определяется точностью выполнения равенства и составляет 0,5%.