Laboratoriya ishlarini bajarishda talabalarning vazifalari

Описание установки и метода измерений

В данной работе g определяется методом измерения времени и пути, проходимого за это время падающим стальным шариком. Установка (рис. 2) для изучения свободного падения тела имеет вертикальную штангу, вдоль которой перемещаются и крепятся стопорными винтами на определенных высотах две обоймы. К верхней обойме крепится электромагнит М, удерживающий стальной шарик, а к нижней – ловушка с парой контактов, замкнутых пластинкой К₂. При включении тока в электромагните ключом К₁ происходит пуск электросекундомера ЭС. Падающий шарик на своем пути в ловушку отклоняет вниз пластинку К₂ и останавливает секундомер, размыкая его цепь. R₁ и R₂ - резисторы (сопротивления), Д- выпрямитель.

С корость шарика в момент остановки им секундомера и пройденный за это время путь можно найти для случая J₀=0 по формуле J=gt и (6), отсюда получаем расчетную формулу для определения ускорения свободного падения:
(7)
Движение падающего шарика не является равноускоренным. Шарик падает в воздухе и на него действуют сила Архимеда и сила Стокса (Р₀=3phdJ, где d – диаметр шарика, J- его скорость и h вязкость воздуха). Сила пренебрежимо мала в сравнении с весом шарика. Для шарика в данной работе сила сопротивления воздуха (по формуле Стокса) очень мала в сравнении с весом шарика. Поэтому формулы равноускоренного движения точно описывают движение шарика в первые секунды.
Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений

1. 
   Устанавливают магнит на высоте 2- 2,2 м. Пройденный шариком путь за измеренное время равен расстоянию от нижней точки притянутого к электромагниту шарика до пластинки К₂ выключателя.
   
2. 
   Секундомер устанавливают в нулевое положение.
   
3. 
   Тумблер магнита ставят в положение “включено”.
   
4. 
   Подносят стальной шарик к электромагниту. Секундомер ставят в положение “включено”, а тумблер магнита в положение “выключено”.
   
5. 
   Опыт проделывают 10 раз, измеряя время падения шарика.
   
6. 
   Вычисляют среднее арифметическое время падения шарика. Измеряют путь, проходимый шариком при падении.
   
7. 
   По формуле (7) вычисляют по средним значениям пути и времени падения шарика ускорение свободного падения (среднее).
   

Все результаты записывают в таблицу 1

Таблица 1

№	S	ti	< ti>	D ti	D t		Sg	D g
	М	c	c	c	c	м/с^2		м/с^2

8.Для оценки точности измерений вычисляют величину абсолютного отклонения

Dg = ½g_теор- g_изм½,
где g_теор = 9,805 м/с² для широты города Ташкента, и относительную ошибку
.