2.7.3. Порядок выполнения работы и обработки результатов измерений.
ЗАДАНИЕ 1. Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника.
1.Установить нижний кронштейн (6) с фотоэлектрическим датчиком (7) в нижней части колонки (8) так, чтобы верхняя грань кронштейна совпала с риской 50 см шкалы, нанесённой на колонке. Затянуть вороток, фиксируя фотоэлектрический датчик в избранном положении.
2.Поворачивая верхний кронштейн (1), поместить над датчиком математический маятник.
3.Вращая вороток (9) на верхнем кронштейне установить длину математического маятника так, чтобы черта на шарике была продолжением черты на корпусе фотодатчика.
4.Ввести математический маятник в движение, отклоняя шарик на 4-50 от положения покоя.
5.Нажать кнопку "СБРОС" на секундомере 1.
6.После подсчета измерителем около 10 колебаний нажать клавишу "СТОП".
7.Определить период Т математического маятника по формуле:
где |
t |
– |
продолжительность колебаний; |
|
n |
– |
число полных колебаний. |
8.Провести измерения 5 раз и записать в таблицу 7.1
Таблица 7.1.
№ п/п |
n |
t1,c |
T1,c |
∆T1, c |
(∆T1)2, c2 |
1. |
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
5. |
|
|
|
|
|
|
<T1>= |
||||
9. Результаты измерений Т обработать как результаты прямых измерений.
10.Определить ускорение свободного падения по формуле (2.7.10).
11.Относительную погрешность измерения g определить по формуле:
∆ |
– |
приборная погрешность измерения; |
∆T |
– |
результат случайной и приборной погрешности. |
12. Найти абсолютную ошибку ∆g по формуле:
.
13. Записать окончательный результат в виде:
при
= 0,7; n = 5.
14. Сравнить полученное значение ускорения свободного падения с табличным и сделать выводы.
ЗАДАНИЕ 2 .Определение ускорения свободного падения при помощи оборотного маятника.
1.Повернуть верхний кронштейн (4) на 180 градусов.
2.Поместить одну из призм маятника вблизи свободного конца стержня, а вторую на половине расстояния между чечевицами (12), так чтобы грани призм совпадали с рисками на стержне.
3.Установить маятник на вкладыше верхнего кронштейна на призме, находящейся вблизи конца стержня.
4.Переместить нижний кронштейн таким образом, чтобы стержень маятника пересекал оптическую ось.
5.Отклонить маятник на 4-50 от положения равновесия и отпустить его.
6.Нажать кнопку "СБРОС".
7.После подсчета 10 колебаний нажать кнопку "СТОП".
8.Определить по формуле (2.7.8) период оборотного маятника Tr.
9.Снять маятник и установить его на второй призме.
10.Фотодатчик (6) переместить так, чтобы маятник пересекал оптическую ось.
11.Отклонить маятник на 4-50 от положения равновесия, отпустить его, определить период колебаний Т и сравнить с полученной ранее величиной Тr.
12.Если Т > Tr , то вторую призму переместить в направлении чечевицы, находящейся в конце стержня, если же Т < Tr - то в направлении середины стержня. Размещение чечевиц и первой призмы не менять.
13.Повторно измерить период Т и сравнить с величиной Тr.
14.Изменять положение призмы до момента получения равенства Т = Tr с точностью до 0,005 с.
15.Определить приведенную длину оборотного маятника L подсчитывая количество рисок на стержне между ножами, которые нанесены через каждые 10 мм.
16.Проделать пункты 8 - 14 задания 1.