Pomiar przyspieszenia ziemskiego za pomoc wahada matematycznego Urszula

Pomiar przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego Urszula Kurek Monika Hanula Publiczne Gimnazjum w Niedźwiedziu, maj 2009

Przyrządy, które zastosowano Laser półprzewodnikowy Czujnik natężenia światła podłączony do komputera przez konsolę coachlab

Wahadło

Metoda pomiaru Okres drgań wahadła T jest zależny od długości l wahadła i od przyspieszenia grawitacyjnego g. Aby wyznaczyć przyspieszenie grawitacyjne g wystarczy zmierzyć długość wahadła i okres jego drgań Chcemy bardzo dokładnie wyznaczyć okres drgań wahadła, dlatego użyjemy wiązki lasera, którą będzie przecinać drgające wahadło, a momenty przejścia wahadła przez wiązkę będą rejestrowane przez czujnik podłączony do komputera przez konsole coachlab

Rezultaty pomiarów • Długość nitki: d = (90, 5 +- 0, 5) cm • Promień kulki wahadła: r = (1, 51 +- 0, 01) cm • Długość wahadła: l = d+r = (92, 01 +- 0, 51) cm • Wyniki pomiaru okresu drgań przedstawia poniższy wykres:

Do obliczenia okresu drgań wahadła przyjęto środkowe momenty przesłonięcia wiązki światła w odstępie dwóch wahnięć. Chwile początku i końca przesłonięcia wzięto z tabeli danych (następny slajd), które rejestrował program. Częstotliwość pomiarów wynosiła 100 pomiarów na sekundę.

Fragmenty tabeli z danymi zarejestrowanymi przez komputer. Fragmenty odpowiadają przedziałom czasu, które wzięto do obliczeń.

Obliczenia g=4π² l / T² gmax= (4π² lmax) / T 2 min gmin=(4π²lmin) / T 2 max l = (0, 9201 +- 0, 0051) m lmax = 0, 9227 m Lmin = 0, 9176 m T= (1, 93 +- 0, 01) s Tmax = 1, 935 s Tmin = 1, 925 s gmax= 9, 8301 m/s² gmin = 9, 6750 m/s² ∆g = 0, 16 m/s² g = (9, 75 +- 0, 16) m/s² Wartość g dla szerokości geograficznej Niedźwiedzia równej 50 ° i wysokości 400 m n. p. m wynosi 9, 809461 m/s 2 (według: WELMEC 2 „Dyrektywa 90/384/EWG Ujednolicone postępowanie”, p. 3. 3 Strefy grawitacyjne, wyd. 3 z października 2000)

Autorzy: Urszula Kurek Monika Hanula