Лабораторная работа № 2 изучение гравитационных характеристик земли

Вопросы для подготовки:

1. Гармонические колебания. Период, амплитуда, частота и фаза колебаний. Уравнение и графики.

2. Скорость и ускорение материальной точки, колеблющейся по закону.

3. Кинетическая энергия и потенциальная энергия системы, колеблющейся по закону Asint.

4. Математический, пружинный и физический маятники, их характеристики.

5. Сила тяжести и вес тела. Зависимость ускорения свободного падения от широты.

6. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

22Equation Section (Next)

Описание установки

Маятник, состоящий из тяжелого цилиндрического груза, подвешенного на длинной нерастяжимой, невесомой нити, является достаточно хорошей моделью математического маятника.

Выполнение работы

Задание 1. Определение ускорения свободного падения

Цель: применяя формулу для периода колебаний математического маятника определить ускорение свободного падения для широты города Симферополя

Рабочая формула:

где g - ускорение свободного падения, L₁ и L₂ - максимальная и минимальная длины нити маятника, Т₁ и Т₂ - соответствующие периоды колебаний.

Ход работы:

1. Установить маятник максимальной длины L₁, c помощью секундомера измерить время t₁ для 20 полных колебаний и найти период Т₁ маятника максимальной длины по формуле .

2. Укоротить маятник до минимальной длины L₂, измерить время t₂ для 20 полных колебаний и найти период укороченного маятника Т₂ по формуле .

3. Опыты по определению периодов колебаний маятника максимальной длины и укороченного маятника повторить 5 раз.

4. Полученные данные использовать для вычисления ускорения свободного падения по рабочей формуле.

5. Данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.

Таблица результатов: Определение ускорения свободного падения

№	, м	, с	,с	,с	,с	, с	,с	,с	,с
1
2
3
4
5

Обработка результатов:

, .

Вывод:

Результат: (м/с² )

Задание 2. Определение гравитационной постоянной.

Цель: На основе закона гравитационного взаимодействия и второго закона Ньютона, определить гравитационную постоянную.

Рабочая формула:

где - среднее значение гравитационной постоянной,- среднее значение ускорения свободного падения,м - радиус Земли, - масса Земли.

Ход работы:

1. По рабочей формуле определить величину , используя значения(задание №1)

2. Определить погрешность измерений по формуле: .

3. Полученное значение гравитационной постоянной сравнить с табличным значением

Вывод:

Результат: () %