Fizikos laboratorinis. Laisvojo kritimo pagreitis.

348 0

3 grupė, Gabrielė Klezytė MKDF-11/2

2 laboratorinis darbas

Kūnų laisvojo kritimo pagrečio nustatymas matematine ir apverčiamąja švytuokle

Darbo tikslas: Nustatyti kūnų laisvojo kritimo pagreitį g Lietuvos platumoje pagal fizinės ir matematinės švytuoklių svyravimo periodus.

Darbo priemonės: pakabintas ant ilgo siūlo masyvus kūnas, strypas su įtaisytais dviem sunkiais metaliniais lęšiais ir dviem pakabomis, gembė svyruoklei pakabinti, liniuotė, trikampė prizmė.

Pagrindinės formulės:

(1)

(1) => (2)

=> (3)

(4)

(5)

Paklaidų skaičiavimo formulės:

(6)

(7)

(8)

(9)

Tyrimų eiga:

Išmatuojame matematinės svyruoklės ilgį l. Pakabiname svyruoklę ant gembės, pakreipiame ją 4 – 5 laipsniu kampu ir paleidžiame svyruoti. Išmatuojame N=10 svyravimų laiką t ir apskaičiuojame svyravimų periodą T=t/N. Matav

vimus pakartojame 3 kartus ir apskaičiuojame periodo vidutinį didumą. Pagal (5) formulę apskaičiuojame laisvojo kritimo pagreitį g ir įvertiname matavimo paklaidas – (8) formulė.

Apverčiamąją svyruoklę paremiame ant trikampės prizmės briaunos, nustatome jos masės centrą mc ir išmatuojame atkarpų l1 ir l2 ilgius. Pakabiname svyruoklę ant gembės, pakreipiame ją nedideliu 4-5 laipsniu kampu ir paleidžiame svyruoti. Išmatuojame N=10 svyravimų periodą T1=t1/N. Matavimus pakartojame 3 kartus, įvertiname vidutinį T1 didumą. Po to apverčiame svyruoklę ir pakartojame visus veiksmus. Apskaičiuojame periodą T2=t2/N ir jo vidutinį didumą. Įrašę rezultatus į (4) formul

lę apskaičiuojame laisvojo kritimo pagreitį g – (9) formulė. Įvertiname matavimo paklaidas.

Palyginame matematine svyruokle ir apverčiamąja svyruokle nustatytą laisvojo kritimo pagreitį su Lietuvos geografinę platumą atitinkančiu jo didumu ir suformuluojame išvadas.

Darbo rezultatai:

1 lentelė. Kūnų laisvojo kritimo pagreičio g matavimų fizine apverčimąja švytuokle rezultatai

d style="border-top: 1px solid #00000a; border-bottom: 1px solid #00000a; border-left: none; border-right: 1px solid #00000a; padding: 0in 0.08in 0in 0in;" bgcolor="#ffffff" width="55">l1, m
Eil. Nr. T1, s <T1>, s T1, s l2, m T2, s <T2>, s  T2, s g iš (3) g
1 0,16 1,1779 1,1777 0,0013 0,25 1,1669 1,1665 0,0002 12,2 0,58
2 1,1773 1,1664
3 1,1770 1,1661

 

T = t/N, N = 10 svyravimų

S<t1> = = 0,003

S<t2> = = 0,002

t1, = 4,3*0,003 = 0,013

t2, = 4,3*0,002 = 0,009

T1, = *0,013 = 0,0013

T2, = *0,009 = 0,0009

g = = 12,2 m/s2

g iš (9) formulės = 0,58 m/s2

 

2 lentelė. Kūnų laisvojo kritimo pagreičio g matavimų matematine švytuokle rezultatai.

Eil. Nr. l, m T, s <T>, s T, s g iš (5) g
1 0,43 1,3262 1,3263 0,0004 9,64 0,24
2 1,3269
3 1,3259

 

g iš (5) formulės = = 9,64 m/s2

g = = 0,24 m/s2

Darbo išvados: Nustatant kūno laisvojo kritimo pagreitį matematine svyruokle gavome rezultatus: g= (9,64 ± 0,24) m/s2 , α=0,95. Atlikę bandymą su apverčiamąja svyruokle – kūno laisvojo kritimo pagreitis: g= (12,2 ± 0,58) m/s2 , α=0,95. Tikra kūno laisvojo kritimo greičio reikšmė lygi 9,8 m/s2. Šis dydis patenka į mūsų apskaičiuotų rezultatų intervalus.

Naudota literatūra:

ASTRAUSKIENĖ, N. ir kt. 2009, Mechanika termodinamika. Laboratorinių darbų metodikos nurodymai. Vilnius: Technika, p. 28-43; 152-155.

Join the Conversation