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!
Môn: Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202) 85 tài liệu
Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 3.1 K tài liệu
Tác giả:
Preview text:
Ngày..............tháng..............năm.................. Phòngthí
nghiệm:............................
Bài thí nghiệm số 2:
XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG BẰNG
CÁCH KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC VẬT LÝ HọvàtênSV Nhóm: NhậnxétcủaGV 1. Thứ: 2. Tiết: 3.
A – CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1. Địnhnghĩaconlắcthuậnnghịch.Nêurõnguyênnhângâyradaođộngcủacon lắc?
-ConlắcthuậnnghịchhayconlắcvậtlýcóhaiđiểmtreoO1vàO2theođódù
treoơđầunàođinữa,chukìdaođộngvẫnkhôngbịthayđổi.
-Nguyênnhângâyradaođộng:domomenquántínhcủatrọnglựctácdụnglên
cácgiatốctrọnglựccủaconlắcgâyra.
2. Hìnhảnhbốtrídụngcụthínghiệm(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. Hãytrìnhbàysơlượccácbướcđểlấysốliệu?
- VặnquảnặngBsátvàophíadaoO (a=0).Choconlắcdaođộngquanhlưỡi 2
daoO ,đothờigiancủaNchukìdaođộng,ghisốliệuvàobảng 1
- Choconlắcdaođộngquanhlưỡidao O .ĐothờigiancủaNchukìgiao 2
động,ghisốliệuvàobảng.
- NớiquảnặngBrangoàithem5mm(a=5)vàtiếptụcthựchiệnlạiphépđo trên,đếnkhi(a=35)
- Khoảncáchđượcđobằngthướckẹp.
- ChiềudàirútgọnLcủaconlắc,haykhoảncáchgiừahaiđiểmtreoO ,O có 1 2
thểđobằngthướcdây
4. Đạilượngcầnxácđịnhtrongbàilàgì?Hãyviếtcôngthứcvàchúthíchcác
đạilượngcóliênquan. (2 π )2. L
−Gia tốc trọngtrường : g= (m) T 2 s2
Với:g:giatốctrọngtrườngtrungbình(m ) s2
L:khoảngcáchgiữahailưỡidaoO O (m) 1 2
T:chukìconlắc(s)
- Chukìconlắc:T=2π .√Lg
Vớig:giatốctrọngtrường
5. Nêucấutạochínhcủathướckẹp?Trìnhbàyngắngọncáchđọcmộtgiátrị trênthướckẹp?
*Cấutạochínhcủathướckẹpgồm: - Mỏđotrong - Mỏđongoài - Duxích - Vítgiữ - Thanhđođộsâu - Thướcchính
*Cáchđọcmộtgiátrịtrênthướckẹp
Bước1:Xácđịnhgiátrịvạchchiatrênthướcchính:
Quansátvạchchiatrênthướcchínhtrùngvớivạch0trênduxích.
Giátrịvạchchianàychínhlàphầnnguyêncủakíchthướcchitiếtcầnđo.
Bước2:Xácđịnhgiátrịvạchchiatrênthướcphụ:
Tìmvạchchiatrênduxíchthẳnghangnhấtvớivạchchiatrênthướcchính.
Giátrịvạchchianàychínhlàphầnthậpphâncủakíchthướcchitiếtcầnđo.
Bước3:Cộngphầnnguyênvàphầnthậpphânđểcókếtquảđo:
B. XỬ LÝ SỐ LIỆU - TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
1. Mục đích bài thí nghiệm:
Khảosátbằngthựcnghiệmảnhhưởngcủasựphânbốkhốilượnggiatrọngđến
chukìdoađộngcủaconlắcvậtlýnhằmthiếtlậptrạngtháithuậnnghịch,từđó
tiếphànhphépđogiatốctrọngtrườngnơilàmthínghiệm. 2. Bảng số liệu:
Chiềudàiconlắcvậtlý:L=71± 0,1cm
ĐộchínhxáccủamáyđothờigianMC-963A:0.01s
Độchínhxáccủathướckẹp:.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
TínhsaisốΔT: -∆ 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: HàmT1=f(a)vàT2=f(a)trêncùngmộthệtrụctọađộ. Từđóxác
địnhchukỳdaođộngcủaconlắcvậtlý.(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)tạia=33mm x
4.Tínhgiatốctrọngtrườngg:
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 3m 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