Описание установки и методики измерений

Определение ускорения силы тяжести в данной работе проводится независимо тремя способами: с использованием модели математического маятника, физического маятника и оборотного маятника.

Лабораторный стенд оборудован подвесами и опорами для трех видов маятников, а также автоматическим секундомером и счетчиком количества колебаний. Одному полному колебанию соответствует два отсчета счетчика. Для случая использования модели математического маятника в стенде предусмотрен электромагнит, фиксирующий начальное отклонение маятника от нейтрального положения.

Задача 1. Определение ускорения силы тяжести с помощью модели математического маятника

1. Включить секундомер и счетчик в сеть 36 В. Тумблер счетчика установить в положение “Включено”. Кнопку “Пуск” секундомера установить в отжатое положение.

2. Зафиксировать шарик модели математического маятника в крайнем положении посредством электромагнита. Нажать и отпустить кнопки “Сброс” секундомера и счетчика.

3. Нажать кнопку “Пуск” секундомера. С этого момента действие электромагнита на шарик прекращается и маятник начинает колебательный процесс; одновременно включаются секундомер и счетчик периодов колебаний.

4. После совершения маятником 10 колебаний привести кнопку “Пуск” секундомера в отжатое положение. Это является командой на прекращение регистрации времени и числа колебаний. Показания счетчика (n) и секундомера (t) занести в таблицу 1.

5. Повторить операции по п.п. 2 - 4 еще девять раз.

6. Отключить секундомер и счетчик от сети.

7. Вычислить значения периода колебаний Т = 2 t / n, рассчитать среднее значение периода – Т и абсолютную погрешность ∆Т . Результаты вычислений занести в таблицу 2. По формуле (22) рассчитать среднее значение , вычислить абсолютную погрешность по методике обработки результатов косвенных измерений.

Таблица 1

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	Т	∆ Т
n
t, с
Т, с

Задача 2. Определение ускорения силы тяжести с помощью физического маятника

1. Включить секундомер счетчик в сеть 36 В. Тумблер счетчика установить в положение “Включено”. Кнопку “Пуск” секундомера установить в отжатое положение.

2. Отклонить маятник в крайнее положение зафиксировать это положение электромагнитом. Нажать и отпустить кнопки “Сброс” секундомера и счетчика.

3. Нажать кнопку “Пуск” секундомера, при этом прекратится действие электромагнита на маятник и он начнет движение в сторону положения его равновесия; одновременно включатся секундомер и счетчик колебаний.

4. После совершения маятником 10 колебаний (это соответствует вдвое большему числу на табло счетчика) привести кнопку “Пуск” секундомера в отжатое положение. Показания счетчика (n) и секундомера (t) занести в таблицу 2.

5. Повторить п. п. 2 - 4 еще девять раз.

6. Отключить секундомер и счетчик от сети.

7. Вычислить значения периода колебаний Т= 2 t / n . Рассчитать и занести в таблицу 2 среднее значение периода Т и абсолютную погрешность полученного результата ∆Т. По формуле (19) рассчитать среднее значение . Вычислить абсолютную погрешность по методике обработки результатов косвенных измерений.

Таблица 2

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	Тср	∆ Т
N
t, с
Т, с