Порядок выполнения работы. 1. Выведите длинный маятник из положения равновесия так, чтобы угол

1. Выведите длинный маятник из положения равновесия так, чтобы угол

отклонения был не более 5°. Когда маятник сделает 2 – 3 полных колебания, начните отсчёт числа полных колебаний, запустив секундомер. При этом следите за тем, чтобы колебания маятника происходили в одной плоскости.

2. Отметить время, в течение которого совершается 50 полных колебаний. Таких измерений проведите не менее 5 раз. Данные занесите в табл.1.

Таблица 1

№ опыта	Длина маятника L, м	Число колебаний, n	t - время, сек	Период T, c	Ускорение свободного падения, м/с^2

3. Укоротите длину маятника и измерьте разность h.

4. Отметить время, в течение которого совершается 50 полных колебаний короткого маятника не менее 5 раз. Данные оформляйте в виде таблицы 1.

Задания I.

Вычислить относительную ошибку по формуле:

, (12)

где Δπ, Δh, ΔT1, ΔT2 – абсолютные ошибки. ΔT₁ и ΔT₂ вычисляют по формулам:

(13)

где Δn – можно пренебречь, Δτ1 и Δτ2 рассчитывают по Стьюденту, и –средние промежутки времени. Соотношения (13) примут вид:

(13′)

2. Найти Δg используя полученное значение ε, результат записывают в виде

м/с².

3. Вычисляют g в зависимости от географической широты местности по формуле

(14)

Для г.Экибастуза φ = 40⁰. Сравните ваш результат с g₀ и объясните различие.

Метод Стьюдента для расчета и используйте в следующей последовательности:

1) найдите среднюю арифметическую величину по формуле

2)

где n = 5, если произведено 5 измерений времени;

2) найдите абсолютную погрешность отдельного измерения по формуле

;

4) рассчитайте среднюю квадратичную погрешность по формуле:

;

4) определите доверительный интервал по формуле:

где – коэффициент Стьюдента, находят его из таблицы на

пересечении α, n, где α - доверительная вероятность, напр., 0,95, n – количество измерений.

Аналогично находят .

Знания и умения. Для cдaчи отчета лабораторной работы необходимо:

знать: закон всемирного тяготения, гравитационную постоянную, зависимость силы тяжести от географического положения тела на поверхности Земли, различие Р на экваторе и на полюсах, различие g, измеренного на опыте от теоретического, математический маятник, вывод формулы периода математического маятника.

уметь: пользоваться секундомером, получать колебания с малыми амплитудами, производить вычисления относительной ошибки, применять метод Стьюдента.

Дата добавления: 2015-06-26