Xác định gia tốc trọng trường bằng con lắc thuận nghịch | Báo cáo thí nghiệm số 2 môn thí nghiệm vật lý 1 Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Phần B: xử lý số liệu và trình bày kết quả 1. Mục đích bài thí nghiệm: Khảo sát bằng thực nghiệm ảnh hưởng của sự phân bố khối lượng quả trọng đến chu kì dao động của con lắc vật lý nhầm thiết lập trạng thái thuận nghịch, từ đó tiến hành phép đo gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

159 80 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:

3 trang 2 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Kim Dung
Ngày 26 tháng 2 năm 2024 Phòng thí nghiệm: A5-401B
Bài thí nghiệm số 2:
XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG BẰNG CON LẮC THUẬN
NGHỊCH
Phần B: XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
1. Mục đích bài thí nghiệm:
Khảo sát bằng thực nghiệm ảnh hưởng của sự phân bố khối lượng quả trọng đến chu kì dao
động của con lắc vật lý nhầm thiết lập trạng thái thuận nghịch, từ đó tiến hành phép đo gia
tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm.
2. Bảng số liệu
- Chiều dài con lắc vật lý: L= 70,5 cm
- Độ chính xác của máy đo thời gian MC-963A: 0,015 s
- Độ chính xác của thước kẹp: 0,01 mm
a (mm) t
1
(s) T
1
(s) t2
(s) T
2
(s)
0 84,07 1,6814 83,79 1,6758
5 84,13 1,6826 83,85 1,677
10 84,15 1,683 83,94 1,6788
15 84,19 1,6838 84,02 1,6804
20 84,20 1,684 84,10 1,682
25 84,22 1,6844 84,23 1,684
30 84,29 1,6858 84,31 1,6862
35 84,31 1,6862 84,36 1,6872
- Tính sai số
∆ T
:
Chiều dài của con lắc vật lý: L=705 mm
Sai số
∆ L ∆ L=
ht
¿δ
√
(
∆ max
3
)
2
+(
W
3
)
2
=1,8 ×
√
(
1
3
)
2
+(
1
3
)
2
=0,85 mm
Ta có
∆ T
ht
=
δ
√
(
∆ max
3
)
2
+(
W
3
)
2
=1,8 ×
√
(
0,0 1
3
)
2
+(
0,0 1
3
)
2
=0,0085 mm
→ ∆T
=
∆ T
ht
20
=
0,0085
50
=1.7 × 10
− 4
s
3. Vẽ đồ thị: Hàm T = f(a) và T = f(a) trên cùng một hệ trục tọa độ
1 2
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5
1.625
1.63
1.635
1.64
1.645
1.65
1.655
1.66
A(mm)
t(s)
Từ độ thị xác định chu kỳ giao động của con lắc vật lý: Hai đường cong giao nhau tại
a= 24mm ứng với T = T = T = 1,684(s). Vậy chu kì dao động của con lắc là T = T + T T
1 2 V2
×
⇒
∆T s=1,7×10
− 4
4. Tính gia tốc trọng trường g:
Tính theo công thức
T =2 π ×
√
l
g
=1,684 ⇒ g=
4 π
2
× 0,075
1,684
2
≈ 9,814 (m/s
2
)
5. Tính các sai số của g, cho
∆ π
π
=
0,0016
3,14
∆ a=∆ g=1,8
√
(
∆ max
3
)
2
+(
W
3
)
2
=1,8 ×
√
(
0,02
3
)
2
+(
0,02
3
)
2
=0,017 mm
2 ∆ a=0,017 ×2=0,034
2
∆ T =1,7 ×10 10
− 4
×2=3,4 ×
− 4
g
=
4 π
2
× L
T
2
2
⟺ ln g=ln 4+ln π
2
+ln L −ln T
2
⟺
dg
g
=
d π
π
+
dL
2
+2 ×
dT
T
⟺
∆ g
g
=2×
∆ π
π
+
dL
L
+2×
dT
T
=εg
⇒
εg=2×
0,0016
T
+
0,85
705
+2×
1,7 × 10
−4
1,684
=0,0024
C. Viết kế quả do g:
g
=g ± ∆ g=(9,814 ±0,0024 )m/s
2
D. Nhận xét kết quả do:
Kết quả đo chưa thực sự chính xác.
| 1/3
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

Ngày 26 tháng 2 năm 2024 Phòng thí nghiệm: A5-401B
Bài thí nghiệm số 2:
XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG BẰNG CON LẮC THUẬN NGHỊCH
Phần B: XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
1. Mục đích bài thí nghiệm:
Khảo sát bằng thực nghiệm ảnh hưởng của sự phân bố khối lượng quả trọng đến chu kì dao
động của con lắc vật lý nhầm thiết lập trạng thái thuận nghịch, từ đó tiến hành phép đo gia
tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm. 2. Bảng số liệu
- Chiều dài con lắc vật lý: L= 70,5 cm
- Độ chính xác của máy đo thời gian MC-963A: 0,015 s
- Độ chính xác của thước kẹp: 0,01 mm a (mm) t1 (s) T1 (s) t2 (s) T2 (s) 0 84,07 1,6814 83,79 1,6758 5 84,13 1,6826 83,85 1,677 10 84,15 1,683 83,94 1,6788 15 84,19 1,6838 84,02 1,6804 20 84,20 1,684 84,10 1,682 25 84,22 1,6844 84,23 1,684 30 84,29 1,6858 84,31 1,6862 35 84,31 1,6862 84,36 1,6872
- Tính sai số ∆ T :
Chiều dài của con lắc vật lý: L=705 mm 2 2 2 2
Sai số ∆ L=∆ Lht ¿δ √(∆max) +(W ) =1,8×√(1) +(1)=0,85mm 3 3 3 3 2 2 2 2
Ta có ∆ Tht = δ √(∆max) +(W) =1,8×√(0,01) +(0,01) =0,0085mm 3 3 3 3 ∆ T → ∆ T =
ht =0,0085 =1.7 × 10−4 s 20 50
3. Vẽ đồ thị: Hàm T1= f(a) và T2= f(a) trên cùng một hệ trục tọa độ s) 1.66 t( 1.655 1.65 1.645 1.64 1.635 1.63 1.625 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 A(mm)
Từ độ thị xác định chu kỳ giao động của con lắc vật lý: Hai đường cong giao nhau tại
a= 24mm ứng với T1= T2= TV2= 1,684(s). Vậy chu kì dao động của con lắc là T = T + T×T
⇒ ∆T =1,7× 10− 4 s
4. Tính gia tốc trọng trường g:
Tính theo công thức g= 4 π 2× L T 2 2 4 π2× 0,075
T =2 π × √ l =1,684⇒g=
≈ 9,814 (m/ s2) g 1,6842 ∆ π
5. Tính các sai số của g, cho = 0,0016 π 3,14 2 2 2 2
∆ a=∆ g=1,8√(∆max )+(W ) =1,8×√(0,02) +(0,02) =0,017mm 3 3 3 3
2 ∆ a=0,017 ×2=0,034
2 ∆ T =1,7 ×10− 4 ×2=3,4 ×10− 4 dg dT
g= 4 π 2× L ⟺ ln g=ln 4+ ln π2+ln L −ln T 2⟺
= d π + dL +2 × 2 T g π 2 T 2 ∆ g ∆ π dT ⟺ =2× + dL+2× =εg g π L T 0,0016 1,7 × 10−4 ⇒ εg=2× + 0,85 +2× =0,0024 T 705 1,684
C. Viết kế quả do g:
g=g ± ∆ g=(9,814 ±0,0024 )m/ s2
D. Nhận xét kết quả do:
Kết quả đo chưa thực sự chính xác.