Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

республики Казахстан

Карагандинский государственный

Технический университет

Лабораторная работа

Тема: Определение ускорения свободного падения

Выполнил:

студент гр. АиУ-06-2

Голобородько Артём

Принял(а) : преподаватель

Орлова Елена Фёдоровна

Караганда 2006

Определение ускорения свободного падения.

Цель работы: Практическое освоение студентами содержания теоретического материала и методологи измерений в лабораториях кафедры физики при использовании специальных технических средств на примере лабораторной работы - “ Определение ускорения свободного падения ”.

Задачи лабораторной работы:

· Овладение студентами одной из методик эксперимента;

· Приобретение опыта решения учебно-исследовательских и реальных практических задач на основе изученного теоретического материала;

· Приобретение опыта проведения эксперимента;

· Формирование навыков обработки результатов проведённых исследований;

· Анализ, обсуждение полученных результатов и формулирование выводов;

Методика решения:

Ускорение - векторная величина, определяемая изменением вектора скорости в единицу времени.

,

где = .

Для случая свободного падения ускорение свободного падения - это ускорение, обусловленное только действием силы притяжения тела к Земле.

Ускорение свободного падения является силовой характеристикой гравитационного поля, которую называют напряжённостью гравитационного поля. Действительно

,

где m, - соответственно массы тела и Земли,

- радиус-вектор точки, где определяется ,

R-его модуль, G- гравитационная постоянная.

Свободным падением называется падение тел на Землю, обусловленное только силой тяжести (т.е. без учета сопротивления воздуха) и начинающееся из состояния покоя. Для широты ;

является величиной постоянной для всех тел, падающих с одной и той же высоты, на данной широте местности и на одно и то же небесное тело (Луну, Землю, Солнце).

Способ измерения, которым воспользовались в этой работе, является косвенным, т.к. определяется не непосредственно, а по расчетной формуле, через другие, непосредственно измеряемые величины; высоту, с которой падает шарик (h), и время его падения (t).

, где .

Размещено на http://www.allbest.ru/

Не учитывая вращение Земли:

;

.

По второму закону Ньютона:

=const,

т.к. тело (шарик) падает на Землю с одной и той же высоты h и на данную широту местности. Следовательно, движение шарика - прямолинейное равноускоренное:

по условию опыта тогда

Учитывая что то

Ход работы:

1.Установим электромагнит на высоте 200 см. Поднесем стальной шарик к магниту. Секундомер ставим в положение “включено”, а тумблер магнита в положение “выключено”. Опыт проделываем 10 раз.

2. По формуле вычисляем ускорение свободного падения:

;

3. Определим среднее арифметическое значение :

,

4.Найдем среднюю квадратичную ошибку среднего арифметического значения ускорения свободного падения:

.

- коэффициент Стьюдента для вероятности , с числом измерений равен =2,26.

- средняя квадратичная ошибка среднего арифметического значения ускорения свободного падения.

;

;

5.Согласно распределению случайных величин по Стьюденту значит истинное значение:

Размещено на http://www.allbest.ru/

6. Результаты вычислений занесем в таблицу:

Вывод: На данном этапе опыта, было практически освоено содержание теоретического материала и методы измерений в лабораториях кафедры физики при использовании специальных технических средств.

В результате данного опыта были достигнуты цели лабораторной работы и получены следующие результаты в виде:

Ускорение свободного падения было определено, оно равно:

Анализ: Данный опыт был проведён с погрешностями, так как измерения производились человеком - присутствовал человеческий фактор, погрешность отсчёта высоты и на секундомере, так же имелась инструментальная погрешность в приборах измерения.

Так же опыт был осложнен тем, что он проводился не в вакууме, а в среде - воздухе, вследствие этого на шарик действовала сила сопротивления воздуха, еще постоянная взята по уровню моря, а опыт проводился на некоторой высоте над уровнем моря.

Из-за всех этих погрешностей результат опыта не совпадает с постоянным значением . ускорение гравитационный падение

Размещено на Allbest.ru