лабы физика / №10

Цель работы: определить ускорение свободного падения.

Ускорение – векторная величина, определяемая изменением вектора скорости в единицу времени.

,

где = .

Для случая свободного падения ускорение свободного падения - это ускорение, обусловленное только действием силы притяжения тела к Земле.

Ускорение свободного падения является силовой характеристикой гравитационного поля, которую называют напряжённостью гравитационного поля.

Действительно, ,

где m, - соответственно массы тела и Земли,

- радиус-вектор точки, где определяется ,

R-его модуль, G- гравитационная постоянная.

Свободным падением называется падение тел на Землю, обусловленное только силой тяжести (т.е. без учета сопротивления воздуха) и начинающееся из состояния покоя. Для широты ;

является величиной постоянной для всех тел, падающих с одной и той же высоты, на данной широте местности и на одно и то же небесное тело (Луну, Землю, Солнце).

Способ измерения, которым воспользовались в этой работе, является косвенным, т.к. определяется не непосредственно, а по расчетной формуле, через другие, непосредственно измеряемые величины; высоту, с которой падает шарик (h), и время его падения (t).

, где .

Не учитывая вращение Земли:

;

.

По второму закону Ньютона:

=const,

т.к. тело (шарик) падает на Землю с одной и той же высоты h и на данную широту местности. Следовательно, движение шарика – прямолинейное равноускоренное:

по условию опыта тогда

Учитывая что то

№	h,м	t,с
1	2	0,66	9,18	9,08	0,16	9,08±0,16
2	2	0,67	8,91
3	2	0,66	9,18
4	2	0,67	8,91
5	2	0,66	9,18
6	2	0,65	9,47
7	2	0,67	8,91
8	2	0,66	9,18
9	2	0,68	8,65
10	2	0,66	9,18

1. Находим для каждого измерения по формуле:

2. Находим среднее арифметическое значений ускорения свободного падения: ,

3. Определяем доверительный интервал:.

- коэффициент Стьюдента для вероятности , с числом измерений равен =2,26.

- средняя квадратичная ошибка среднего арифметического значения ускорения свободного падения.

;

;

4. Согласно распределению случайных величин по Стьюденту значит истинное значение

При определении ускорения свободного падения была допущена погрешность, вследствие несовершенства измерительных приборов и не учета сопротивления воздуха.

Вывод ускорение свободного падения было определено, оно равно