MECHANIKA
I Pracownia Fizyczna
Ćwiczenie nr M 1
Temat: Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła prostego
Nazwisko ……………………….. Data …………. Kierunek……………….
Imię ……………………………... Dzień tygodnia…............
Godzina ………………..
Ćwiczenie nr M1
I. Cel ćwiczenia:
· poznanie ruchu harmonicznego i jego podstawowych praw
· wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła prostego
II. Zagadnienia do opracowania:
· wahadło matematyczne i fizyczne
· ruch harmoniczny i drgania harmoniczne proste
· energia mechaniczna w prostym ruchu harmonicznym
·
· wyznaczanie całkowitej energii mechanicznej oraz częstości kołowej i okresu
III. Przyrządy pomiarowe, opis i schematy aparatury
· wahadło proste: nieważka i nierozciągliwa nić (4), kulka stalowa (1), kołowrotek (3)
· stoper
· przymiar do obliczenia kąta wychylenia wahadła
· przymiar do obliczenia długości wahadła (2)
· suwmiarka
IV. Przebieg pomiarów
1. Ustawić mniejszą długość wahadła = 120 cm, od punktu zawieszenia do środka kulki, z dokładnością do 0,001m
2. Wychylić kulkę z położenia równowagi o mały kąt (zapisać w tabeli amplitudę początkowego wychylenia)
3. Zmierzyć czas trwania n okresów , z dokładnością do 0,01 sek.
4. Wyznaczyć czas trwania jednego pełnego wahnięcia .
5. Powtórzyć pomiar pięciokrotnie
6. Obliczyć średnią wartość okresu
7. Zwiększyć długość wahadła o (długość wahadła wynosi )
8. Powtórzyć czynności z punktów 2, 3, 4, 5, 6:{ ; }
9. Otrzymane dane doświadczalne wpisać w tabeli pomiarowej
V. Tabele pomiarowe i obliczenia
m – ilość pomiarów
Długość wahadła l1 =
Długość wahadła l2 =
Liczba okresów n
Czas trwania okresów T [s]
Okres Tm1 [s]
Okres Tm2 [s]
1
2
3
4
5
Średnia wartość okresu T1śr
Średnia wartość okresu T2śr
Obliczyć:
· okresy drgań wahadła na podstawie wzorów:
· przyspieszenie ziemskie g z poniższego wzoru
VI. Rachunek błędu
· obliczyć błędy pomiaru średniej wartości okresu oraz metodą Studenta-Fishera
· Odchylenie standardowe
- odczytujemy z tabeli t-Studenta dla ...
tdg