Xác định gia tốc trọng trường bằng cách khảo sát dao động của con lắc vật lý | Báo cáo thí nghiệm môn thí nghiệm vật lý 1

1. Định nghĩa con lắc thuận nghịch. Nêu rõ nguyên nhân gây ra dao động của con lắc? -Con lắc thuận nghịch hay con lắc vật lý có hai điểm treo O1 và O2 theo đó dù treo ở đầu nào đi nữa, chu kì dao động vẫn không bị thay đổi.- Nguyên nhân gây ra dao động: do momen quán tính của trọng lực tác dụng lên các gia tốc trọng lực của con lắc gây ra. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

81 41 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202)

Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Thông tin:

6 trang 2 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Kim Dung
Ngày..............tháng..............năm.................. Phòngthí
nghiệm:............................
Bài thí nghiệm số 2:
XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG BẰNG
CÁCH KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC
VẬT LÝ
HọvàtênSV Nhóm: NhậnxétcủaGV
1. Thứ:
2. Tiết:
3.
A – CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1. Địnhnghĩaconlắcthuậnnghịch.Nêurõnguyênnhângâyradaođộngcủacon
lắc?
-ConlắcthuậnnghịchhayconlắcvậtlýcóhaiđiểmtreoO1vàO2theođódù
treoơđầunàođinữa,chukìdaođộngvẫnkhôngbịthayđổi.
-Nguyênnhângâyradaođộng:domomenquántínhcủatrọnglựctácdụnglên
cácgiatốctrọnglựccủaconlắcgâyra.
2. Hìnhảnhbốtrídụngcụthínghiệm(có thể dùng hình vẽ tay hoặc in hình ra
rồi cắt dán vào bên dưới, sau đó chú thích tên các chi tiết chính)
3. Hãytrìnhbàysơlượccácbướcđểlấysốliệu?
- VặnquảnặngBsátvàophíadao
O
2
(a=0).Choconlắcdaođộngquanhlưỡi
dao
O
1
,đothờigiancủaNchukìdaođộng,ghisốliệuvàobảng
- Choconlắcdaođộngquanhlưỡidao
O
2
.ĐothờigiancủaNchukìgiao
động,ghisốliệuvàobảng.
- NớiquảnặngBrangoàithem5mm(a=5)vàtiếptụcthựchiệnlạiphépđo
trên,đếnkhi(a=35)
- Khoảncáchđượcđobằngthướckẹp.
- ChiềudàirútgọnLcủaconlắc,haykhoảncáchgiừahaiđiểmtreo
O
1
,O
2
có
thểđobằngthướcdây
4. Đạilượngcầnxácđịnhtrongbàilàgì?Hãyviếtcôngthứcvàchúthíchcác
đạilượngcóliênquan.
−Gia tốc trọngtrường : g=
(
2 π
)
2
. L
T
2
(
m
s
2
)
Với:
g
:giatốctrọngtrườngtrungbình
(
m
s
2
)
Con lắc thuận nghịch
Cảm biến quang điện
L:khoảngcáchgiữahailưỡidao
O O
1 2
(m)
T:chukìconlắc(s)
- Chukìconlắc:T=
2 π .
√
L
g
Vớig:giatốctrọngtrường
5. Nêucấutạochínhcủathướckẹp?Trìnhbàyngắngọncáchđọcmộtgiátrị
trênthướckẹp?
*Cấutạochínhcủathướckẹpgồm:
- Mỏđotrong
- Mỏđongoài
- Duxích
- Vítgiữ
- Thanhđođộsâu
- Thướcchính
*Cáchđọcmộtgiátrịtrênthướckẹp
Bước1:Xácđịnhgiátrịvạchchiatrênthướcchính:
Quansátvạchchiatrênthướcchínhtrùngvớivạch0trênduxích.
Giátrịvạchchianàychínhlàphầnnguyêncủakíchthướcchitiếtcầnđo.
Bước2:Xácđịnhgiátrịvạchchiatrênthướcphụ:
Tìmvạchchiatrênduxíchthẳnghangnhấtvớivạchchiatrênthướcchính.
Giátrịvạchchianàychínhlàphầnthậpphâncủakíchthướcchitiếtcầnđo.
Bước3:Cộngphầnnguyênvàphầnthậpphânđểcókếtquảđo:
B. XỬ LÝ SỐ LIỆU - TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
1. Mục đích bài thí nghiệm:
Khảosátbằngthựcnghiệmảnhhưởngcủasựphânbốkhốilượnggiatrọngđến
chukìdoađộngcủaconlắcvậtlýnhằmthiếtlậptrạngtháithuậnnghịch,từđó
tiếphànhphépđogiatốctrọngtrườngnơilàmthínghiệm.
2. Bảng số liệu:
Chiềudàiconlắcvậtlý:L=71
± 0,1 cm
ĐộchínhxáccủamáyđothờigianMC-963A:0.01s
Độchínhxáccủathướckẹp: 0.02mn
.
a
(mm)
t
1
(s) T (s) t (s) T (s)
1 2 2
0 84.09 1.6818 83.12 1.6624
5 84.1 1.682 83.8 1.676
10 84.14 1.6828 83.92 1.6784
15 84.22 1.6844 84.01 1.6802
20 84.25 1.685 84.08 1.6816
25 84.3 1.686 84.16 1.6832
35 84.34 1.6868 84.40 1.688
TínhsaisốΔT:
-
∆ t
ht
=¿
1,8
√
(
∆ max
3
)
2
+
(
ω
3
)
2
¿1,8
√
(
0,01
3
)
2
+
(
0,01
3
)
2
=0.0085(s)
-
∆ T
=
∆ t
ht
50
=
0,0085
50
=1,697.
10
−4
(s)
3.Vẽ đồ thị: HàmT =f(a)vàT =f(a)trêncùngmộthệtrụctọađộ.
1 2
Từđóxác
địnhchukỳdaođộngcủaconlắcvậtlý.(Đồ thị có thể vẽ tay hoặc vẽ trên excel).
∆ a=∆ a
ht
=1,8
√
(
0,02
3
)
2
+
(
0,02
3
)
2
≈ 0,017 mm
T
x
=1.6853(s)tạia=33mm
4.Tínhgiatốctrọngtrườngg:
T
1
=T
2
=T
x
=2 π .
√
L
g
=1,6856(s)
g=¿ ¿
9,868(m/
s
2
)
5. Tính các sai số của g, cho
¿∆ L=1,8
√
(
1
3
)
2
+
(
1
3
)
2
=
0,849 mm=0,849.10
−3
m
¿
g=
(2π )
2
. L
T
2
(
m
/ s
2
)
ε
g
=
∆ g
g
=
2. ∆ π
π
+
∆ L
L
+
2. ∆ T
T
=>
∆ g ¿ ε
g
. g=
(
2. ∆ π
π
+
∆ L
L
+
2. ∆ T
T
)
. g
=
(
2.0,0016
3,14
+
0,849. 10
−3
0,71
+
2. 1,697.10
−4
1,6853
)
. 9,868 0,023=
c. Viết kết quả đo g:
g
=g +∆ g=9,8652± 0,023 m /s
2

¿
9,87 ± 0,02 m /s
2
d. Nhận xét kết quả đo:
- Theo kết quả đo được thì sai số trên có thể chập nhận được với thực tế
| 1/6
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

Ngày..............tháng..............năm..................    Phòngthí
nghiệm:............................ 
Bài thí nghiệm số 2:
XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG BẰNG
CÁCH KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC VẬT LÝ HọvàtênSV Nhóm: NhậnxétcủaGV 1. Thứ: 2. Tiết: 3.
A – CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1. Địnhnghĩaconlắcthuậnnghịch.Nêurõnguyênnhângâyradaođộngcủacon lắc?
-ConlắcthuậnnghịchhayconlắcvậtlýcóhaiđiểmtreoO1vàO2theođódù
treoơđầunàođinữa,chukìdaođộngvẫnkhôngbịthayđổi.
-Nguyênnhângâyradaođộng:domomenquántínhcủatrọnglựctácdụnglên
cácgiatốctrọnglựccủaconlắcgâyra.
2. Hìnhảnhbốtrídụngcụthínghiệm(có thể dùng hình vẽ tay hoặc in hình ra
rồi cắt dán vào bên dưới, sau đó chú thích tên các chi tiết chính) Con lắc thuận nghịch Máy đo thời gian Cảm biến quang điện
3. Hãytrìnhbàysơlượccácbướcđểlấysốliệu?
- VặnquảnặngBsátvàophíadaoO (a=0).Choconlắcdaođộngquanhlưỡi 2
daoO ,đothờigiancủaNchukìdaođộng,ghisốliệuvàobảng 1
- Choconlắcdaođộngquanhlưỡidao O .ĐothờigiancủaNchukìgiao 2
động,ghisốliệuvàobảng.
- NớiquảnặngBrangoàithem5mm(a=5)vàtiếptụcthựchiệnlạiphépđo trên,đếnkhi(a=35)
- Khoảncáchđượcđobằngthướckẹp.
- ChiềudàirútgọnLcủaconlắc,haykhoảncáchgiừahaiđiểmtreoO ,O có 1 2
thểđobằngthướcdây
4. Đạilượngcầnxácđịnhtrongbàilàgì?Hãyviếtcôngthứcvàchúthíchcác
đạilượngcóliênquan. (2 π )2. L
−Gia tốc trọngtrường : g= (m) T 2 s2
Với:g:giatốctrọngtrườngtrungbình(m ) s2
L:khoảngcáchgiữahailưỡidaoO O (m) 1 2
T:chukìconlắc(s)
- Chukìconlắc:T=2π .√Lg
Vớig:giatốctrọngtrường
5. Nêucấutạochínhcủathướckẹp?Trìnhbàyngắngọncáchđọcmộtgiátrị trênthướckẹp?
*Cấutạochínhcủathướckẹpgồm: - Mỏđotrong - Mỏđongoài - Duxích - Vítgiữ - Thanhđođộsâu - Thướcchính
*Cáchđọcmộtgiátrịtrênthướckẹp
Bước1:Xácđịnhgiátrịvạchchiatrênthướcchính: 
Quansátvạchchiatrênthướcchínhtrùngvớivạch0trênduxích. 
Giátrịvạchchianàychínhlàphầnnguyêncủakíchthướcchitiếtcầnđo.
Bước2:Xácđịnhgiátrịvạchchiatrênthướcphụ: 
Tìmvạchchiatrênduxíchthẳnghangnhấtvớivạchchiatrênthướcchính. 
Giátrịvạchchianàychínhlàphầnthậpphâncủakíchthướcchitiếtcầnđo.
Bước3:Cộngphầnnguyênvàphầnthậpphânđểcókếtquảđo:
B. XỬ LÝ SỐ LIỆU - TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
1. Mục đích bài thí nghiệm:
Khảosátbằngthựcnghiệmảnhhưởngcủasựphânbốkhốilượnggiatrọngđến
chukìdoađộngcủaconlắcvậtlýnhằmthiếtlậptrạngtháithuậnnghịch,từđó
tiếphànhphépđogiatốctrọngtrườngnơilàmthínghiệm. 2. Bảng số liệu:
Chiềudàiconlắcvậtlý:L=71± 0,1cm
ĐộchínhxáccủamáyđothờigianMC-963A:0.01s 
Độchínhxáccủathướckẹp:.0.02mn a t1 (s) T1 (s) t2 (s) T2 (s) (mm) 0 84.09 1.6818 83.12 1.6624 5 84.1 1.682 83.8 1.676 10 84.14 1.6828 83.92 1.6784 15 84.22 1.6844 84.01 1.6802 20 84.25 1.685 84.08 1.6816 25 84.3 1.686 84.16 1.6832 35 84.34 1.6868 84.40 1.688
TínhsaisốΔT: -∆ t =¿ ht
1,8 √(∆max )2+(ω)2¿1,8√(0,01)2+(0,01)2=0.0085(s) 3 3 3 3 ∆ t
-∆ T = ht = 0,0085=1,697. − 10 4(s) 50 50
3.Vẽ đồ thị: HàmT1=f(a)vàT2=f(a)trêncùngmộthệtrụctọađộ. Từđóxác
địnhchukỳdaođộngcủaconlắcvậtlý.(Đồ thị có thể vẽ tay hoặc vẽ trên excel). ∆ a=∆ a =1,8
)2+(0,02)2≈0,017mm ht √(0,023 3
T =1.6853(s)tạia=33mm x
4.Tínhgiatốctrọngtrườngg: 
T =T =T =2π . =1,6856(s) 1 2 x √Lg
g=¿ ¿ 9,868(m/s2)
5. Tính các sai số của g, cho ¿ ∆ L= −
1,8 √(1 )2+(1 )2=0,849mm=0,849.10 3m 3 3 (2 π )2. L ¿ g= (m/ s2 ) T2
ε = ∆ g = 2. ∆ π + ∆ L + 2. ∆ T =>∆ g ¿ ε . g=(2.∆ π+ ∆ L +2.∆T ).g g g π L T g π L T −3 −4
=(2.0,0016+0,849.10 +2.1,697.10 ).9,868=0,023 3,14 0,71 1,6853
c. Viết kết quả đo g:
g=g +∆ g=9,8652± 0,023 m / s2
¿9,87± 0,02m/s2
d. Nhận xét kết quả đo:
- Theo kết quả đo được thì sai số trên có thể chập nhận được với thực tế