Из этой формулы можно выразить ускорение свободного падения

Порядок выполнения работы:

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3 – 5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5 – 8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время Δt 40 полных колебаний (N).

5. Повторите измерения Δt (не изменяя условия опыта) и найдите среднее значение Δt_ср.

6. Вычислите среднее значение периода колебаний Т_ср по среднему значению Δt_ср.

7. Вычислите значение по формуле:

8. Полученные результаты занесите в таблицу.

1. Сравните полученное среднее значение со значением g=9,8 м/с²

и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле

δ =

 

 

Результаты измерений:

 

№ опыта	Длина подвеса ℓ, м	Число колебаний N	Время колебаний Δt, с	Среднее значение времени колебаний Δtср, с	Среднее значение периода колебаний Тср, с	Среднее значение ускорения свобод- ного падения gср, м/с2	Табличное значение ускорения свобод- ного падения g, м/с2	Относительная погрешность δ, %

 

Расчеты:

Δt_ср =

Т_ср =

Т_ср =

δ =

δ =

 

 

Вывод:______________________

Ответы на вопросы:

 

1. Какими должны быть нить и подвешенный к ней груз, чтобы маятник можно было считать математическим?

________________

 

2. Как изменится период колебаний пружинного маятника, если заменить груз другим, по массе вдвое меньшим?

________________________

 

3. Как изменится период колебаний математического маятника, если уменьшить длину нити в 4 раза?

_________________________________________

 

Дополнительные задания

 

Вариант 1.

1. На пружине жесткостью 100 Н/м подвешено тело. Если вывести пружину из положения равновесия, то оно колеблется, делая 300 колебаний в минуту. Найти массу тела.

2. Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда равна 5см, а период колебаний 1 с.

 

Вариант 2.

1. Тело массой 200 г совершает колебания на пружине жесткостью 16 Н/м. Определить период и частоту колебаний.

2. Дано уравнение, описывающее гармоническое колебание x =10 Sin 2πt. Определить амплитуду, период и частоту колебаний.

 

Решение задач:

 

 

Домашнее задание:

 

1. Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда равна 0,2 м, период колебаний 0,1 с, а начальная фаза равна нулю.

2. За 20 с маятник совершил 10 колебаний, длина маятника 1м. Определить ускорение свободного падения маятника.

Лабораторная работа №5

 

Тема: «Проверка закона Бойля-Мариотта»

Цель работы: изучить зависимость между давлением и объемом газа при постоянной температуре. Убедится, что pV=Const.

Оборудование: штатив, стеклянная колба, барометрическая трубка, линейка, барометр-анероид.

Теория:

закон Бойля-Мариотта для изотермического процесса, т.е. процесса протекающего при постоянной температуре, является частным случаем объединенного газового закона:

p₁V₁= p₂V₂

Можно сказать, что давление данной массы газа при постоянной температуре изменяется обратно пропорционально его объему. Эту зависимость можно проверить опытным путем.