Вказівки до виконання завдання

1. Для вимірювання приведеної довжини  необхідно зняти маятник і розташувати горизонтально на підставці, що є на робочому місці.

2. Графіки побудувати на міліметровому папері, відкладаючи по осі ординат час, а по осі абсцис – поділки шкали, що відповідають різним положенням сочевиці.

3. Необхідно постійно слідкувати за тим, щоб максимальне відхилення маятника не перевищувало 10°

Контрольні запитання

1. Що таке фізичний маятник і чим він відрізняється від математичного?

2. На чому базується визначення приведеної довжини фізичного маятника?

3. В чому суть методу визначення прискорення вільного падіння в даній роботі?

Лабораторна робота № 1.02. Визначення прискорення g методом вільного падіння тіла

Вступ

       Вільним падінням називається рух тіла під дією тільки сили тяжіння. Якщо падіння тіла відбувається з невеликої в порівнянні з радіусом Землі висоти, то цю силу тяжіння на даній географічній широті можна вважати постійною і рівною , де  – маса тіла,  – прискорення вільного падіння. Із припущення про постійність сили тяжіння ( ) випливає, що при вказаних умовах , оскільки при малих швидкостях падіння тіла (у порівнянні з швидкістю світла) маса тіла постійна. Опір середовища зменшує результуюче прискорення падаючого тіла. У деяких випадках опором середовища можна знехтувати, наприклад, при падінні в повітрі сталевої кульки, і вважати падіння кульки практично вільним. У цьому випадку падіння кульки представляє собою прямолінійний рівноприскорений рух, що описується рівнянням:

                                          ,                                   (1)

де  – час падіння кульки. На цьому виразі і базується метод визначення прискорення вільного падіння в даній роботі.

Опис установки

Установка представляє собою (рис. 1.2) вертикальну штангу 1, на якій встановлена рухома обойма 2 з прикріпленим до неї електромагнітом 3 і нерухомою ловушкою 4 з контактною заслінкою. Електромагніт служить для втримання кульки. Відлік часу падіння кульки проводиться електросекундоміром 5.

Електрична схема установки представлена на рис. 1.3 Якщо перемикачі  і  замкнуті, струм іде через обмотку  і кулька утримується електромагнітом. При розмиканні перемикача  включається секундомір і виключається електромагніт, при цьому кулька відривається від електромагніту. В кінці свого падіння кулька при ударі в заслінку розмикає контакт  і тим самим виключає секундомір. Висоту падіння кульки можна змінювати, переміщаючи обойму 2 вздовж штанги. Відлік висоти проводиться по шкалі, що нанесена на штангу.

Рис. 1.2