Измерение ускорения свободного падения
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Физический факультет
Кафедра общей физики.
Крайнов Александр Владимирович
ОТЧЕТ
о лабораторной работе
«Измерение ускорения свободного падения»
Измерительный практикум. 1 курс. Группа 7331
Преподаватель измерительного практикума
__________________А. М. Оришич
«_25_»_ноября_1997 г.
Преподаватель компьютерного практикума
__________________ В.Г. Казаков
«_25_»_íîÿáðÿ__1997 г.
Новосибирск. 1997 г.
Аннотация
Производились измерения ускорения свободного падения путем бросания маленького магнита через 3 соленоида. Когда магнит пролетает через катушки создается ЕДС индукции ,что фиксируется прибором (цифровым осциллографом),так же фиксируется время когда магнит залетает в катушку и время , когда
магнит вылетает из нее . Таким образом , зная расстояния между катушками ,можно определить ускорение свободного падения (далее называется « G» )
1. Введение
Цель 1) Ознакомиться с устройством цифрового осциллографа и приобретение навыков работы с таким прибором.
2) Измерение ускорения свободного падения.
3) Анализ ошибок.
2. Описание эксперимента
Когда выключатель включен, то поле в катушке удерживает магнит от падения. Когда размыкаешь цепь, то поле исчезает, то под действием силы тяжести магнит начинает падать с ускорением g . А в это время осциллограф переходит в другой режим работы, а именно он запоминает график зависимости напряжения от времени.
2.1. Методика измерений
В качестве рабочего тела намагниченный металлический стержень в качестве датчиков напряжения — катушки. При падении магнит проходит через катушки , в которых наводится ЭДС ( закон Фарадея). Измерив расстояние между катушками и время между импульсами , из известных формул движения тела в поле тяжести , можно вычислить G.
2.2. Описание установки
Для измерения временных интервалов в данной работе применяется цифровой осциллограф. После визуализации электрических импульсов с датчиков на дисплее осциллографа с помощью маркера и цифрового табло удобно произвести измерения времени между импульсами.
В осциллографе С9-10 имеются два маркера , которые перемешаются по экрану , управляющие переключателя , расположенные под матричным экраном .
2.3. Результаты измерений
Был проведен ряд измерений ( N=30 ) и при каждом получено свое значение G и на основании результатов был построен график зависимости G(N) .
3. Анализ результатов измерений
3.1. Обработка результатов
Воспользовавшись формулой мы без труда , зная значения , и можем посчитать значение G .
3.2. Оценка погрешностей
Можем мы также посчитать – среднее квадратичное отклонение б , для этого воспользуемся следующей формулой ,где есть среднее арифметическое из всех значений G (в данной и i пробегает значения от 0 до 30 ). =9.438891
Проведя все арифметические операции получим б=0.631007
Вычислим также погрешность S=0.12 . тогда наше G=9.4388 0.12
4. Обсуждение полученных результатов
После долгих мучений мы получили наше любимое G с учетом всех погрешностей УРА !!! Но наш результат немного отличается от всем известного G=9.81 здесь сказывается целый ряд факторов ,например неточность прибора , отсутствие опыта у экспериментатора J и так далее. Но в целом работа удалась!!!
5. Выводы и заключение
В результате проделанной работы мы научились работать с цифровым осциллографом С9-10 и с его помощью определили свое значение G=9.43880.12 , даже похожее на правду J !!
6. Литература
1 А.С. Золкин. Что надо знать при написании курсовой работы (Методические рекомендации для студентов ). Сибирский физический журнал , 1995 , номер 4 , стр.65-71
2 Б.А. Князев. В.С. Черкасский. Начало обработки экспериментальных данных .
Новосибирск НГУ ,1993 , 35 с.
3 Х.-И. Кунце. Методы физических измерений . М . Мир. , 1989 , 213 с.
4 Лабораторные занятия по физике (для МФТИ)! под ред. Л. Л. Гольдина . М., Наука., 1983, 703 с.