Измерение ускорения свободного падения с математического маятника Цель работы: научиться измерять ускорение свободного падения, используя формулу периода колебаний математического маятника. Приборы и материалы: штатив, шарик с прикрепленной к нему нитью, измерительная лента, секундомер (или часы с секундной стрелкой) . Порядок выполнения работы 1. Подвесьте к штативу шарик на нити длиной 30 см. 2. Измерьте время 10 полных колебаний маятника и вычислите его период колебаний. Результаты измерений и вычисления занесите в таблицу 13. 3. Пользуясь формулой периода колебаний математического маятника T = 2p, вычислите ускорение свободного падения по формуле: g = . 4. Повторите измерения, изменив длину нити маятника. 5. Вычислите относительную и абсолютную погрешность изменения ускорения свободного падения для каждого случая по формулам: dg = = + ; Dg = g•dg. Считайте, что погрешность измерения длины равна половине цены деления измерительной ленты, а погрешность измерения времени — цене деления секундомера. 6. Запишите значение ускорения свободного падения в таблицу 13 с учетом погрешности измерений.
а) Сила тяжести направлена вертикально
вниз, сила реакции опоры вертикально вверх. Эти си-
лы равны по модулю и компенсируют друг друга.
б) В вертикальном направлении действуют те же си-
лы, что и в случае а). В горизонтальном направлении
на автомобиль действует сила трения покоя, обеспе-
чивающая ускорение автомобиля в этом направле-
нии.
в) К силам, перечисленным в пунктах а) и б), добавля-
ется сила трения качения и сила сопротивления возду-
ха. Эти силы действуют в направлении, противопо-
ложном движению автомобиля. В случае равномерно-
го прямолинейного движения эти силы компенсируют
силу трения покоя колес с поверхностью дороги.
г) Нормальная компонента силы реакции опоры
меньше силы тяжести. Ненулевая векторная сумма
этих двух сил направлена вниз и обеспечивает цент-
ростремительное ускорение, возникающее при дви-
жении по выпуклому мосту.
д) Сила трения покоя колес о поверхность дороги име-
ет компоненту, направленную к центру маленькой
окружности, по дуге которой поворачивает автомо-
биль.
е) Действуют те же силы, что и в случае в), но сила
трения покоя направлена в ту же сторону, что и силы
трения качения и сопротивления воздуха. Равнодей-
ствующая этих сил и обеспечивает замедленное дви-
жение автомобиля.
Объяснение: