Содержание
-
Лабораторной работы«Измерение ускорения свободного падения»
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
-
Целью данной работы является определение величины ускорения свободного падения как характеристики этой силы. В данной работе производится измерение ускорения свободного падения баллистическим методом.
-
(1) (2) Выразив скорость V1из уравнения (1) и подставив в в формулу (2) получим выражение для ускорения свободного падения: Используя формулы равноускоренного движения для скорости и пройденного пути получим следующие соотношения:
-
Если принять расстояние между точками измерения S1=S2=S, то расчётную формулу можно привести к виду (4) Построить график, по осям которого откладывать 2Sи T, равное (5) По углу наклона определить величину g.
-
Рис. 1. Установка для измерения ускорения свободного падения: 1 - измерительные катушки, 2 – осциллограф, 3 - кнопка «пуск», 4 - блок питания соленоида, 5 – соленоид, 6 - падающее тело (магнит), 7 - направляющий цилиндр.
-
Падающий магнитный стержень в каждой магнитной катушке наводит ЭДС, пропорциональную скорости. При прохождении центра стержня через катушку знак ЭДС сменяется на противоположный, возрастание на графике сменяется убыванием. Осциллограмма импульсов приведена на рисунке 2. Рис 2. Осциллограмма импульсов.
-
Для обработки результатов используется модель приближения практических данных к теоретической модели методом наименьших квадратов. Для использования метода в каждой серии измерений рассчитаем: и и время полёта между катушками. Из них оценим: В каждой серии экспериментов из десяти T оценим:
-
Рисунок 3. График зависимости 2S( ). 2S, м
-
При измерении расстояний использовалась линейка с минимальной шкалой деления м. ; Для измерения времени использовался цифровой осциллограф TDS-0112. Статистическую погрешность оценим как среднеквадратичную ошибку среднего где - эмпирический стандарт Каждой точке на графике соответствует.
-
Точки должны располагаться вблизи некоторой прямой y = a + bx. Дисперсия величин y и bопределяется с помощью формул: учитывающем статистическую погрешность:
-
Вывод: В данной работе было измерено ускорение свободного падения баллистическим методом. Практические результаты не совпали с теорией, что говорит о несовершенстве проведения эксперимента и неучтённых погрешностях. Примером этого может служить сила трения воздуха или потеря кинетическойэнергии на отклонение магнитного стержня в полях электроприборов.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.