Измерение ускорения свободного падения. Оборотный и математический маятники

Уравнение движения тел относительно Земли.

Вес, сила, с которой тело, покоящееся в поле сил тяжести, действует на подвес или горизонтальную опору, препятствующую свободному падению тела. Численно В. тела Р равен действующей на него силе тяжести, то есть Р = mg, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения (или ускорение силы тяжести). Поскольку масса тела — величина постоянная (в обычных условиях), а значение g изменяется на Земле с широтой и высотой над уровнем моря (соответствующую формулу см. в ст. Ускорение свободного падения), то соответственно при этом изменяется и В. тела. Одновременно значение g, а с ним и В. зависят от ускорения, обусловленного вращением Земли вокруг своей оси; по этой причине В. тела на экваторе на eq \f (¹;₂₈₈₎ меньше, чем на полюсе. В малой области вблизи земной поверхности значение g можно считать постоянным и В. тела — пропорциона-ным его массе, чем пользуются для измерения массы тел путём их взвешивания на рычажных весах; при этом значение g для взвешиваемого тела и гирь считается одним и тем же. Пружинные весы измеряют В. тела; для определения с их помощью массы надо знать еще величину g в пункте взвешивания. В. и масса являются разными физическими величинами, которые нельзя отождествлять; они измеряются в разных единицах: вес — в единицах силы (н, кгс, тc и др.), а масса — в единицах массы (кг, г, т и др.). На тело, погруженное в жидкую или газообразную среду, действует, кроме силы тяжести, архимедова сила (см. Архимеда закон), равная весу вытесненного объёма среды. Поэтому, например, пружинные весы будут показывать в воздухе В. меньший, чем в вакууме; для рычажных весов различие в показаниях будет зависеть от отношения плотностей гирь и взвешиваемого тела. Тело, покоящееся в лифте, который движется вертикально с ускорением w, будет действовать на пол лифта с силой F = m (g ± w) (знак плюс при движении вверх, минус — вниз), что эквивалентно увеличению В.(перегрузка) или его уменьшению. При свободном падении лифта (w = g) наступает невесомость; такое же состояние имеет место для любого тела, движущегося свободно и поступательно в поле тяготения (ракета, спутник и др.).

Ускорением свободного падения g называется ускорение относительно Земли, с которым свободное тело начинает падать. Это ускорение определяется суммой силы гравитационного притяжения Земли и центробежной силы инерции.

Оборотный маятник- физический маятник, который служит для определения ускорения свободного падения. Имеет две параллельные оси подвеса, расстояние между которыми изменяют, добиваясь того, чтобы период колебаний около каждой из осей имел одинаковую величину. Секундный маятник- (математический маятник),твердое тело, представляет собой материальную точку, подвешенную на невесомой нерастежимой нити и способную совершать колебания.

Дата добавления: 2014-11-25