Мета: визначити період коливань математичного маятника та обчислити прискорення вільного падіння.
Обладнання: комп’ютер з підключенням до мережі Іnternet.
Короткі теоретичні відомості
У цій роботі використовується найпростіший маятниковий прилад – вантажна нитці. Якщо розміри вантажу малі порівняно з довжиною нитки і відхиляється від положення рівноваги на невеликий кут, то період коливань дорівнює:
Щоб точніше виміряти період, потрібно виміряти час t досить великої кількості N повних коливань маятника.
Тоді період
і прискорення вільного падіння можна обчислити за формулою:
1. Запустіть симуляцію «Лабораторія маятників» скориставшись посиланням https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_uk.html
2. Перейдіть на вкладку «Лабораторія».
3. Виберіть інструмент «лінійка» та виміряйте довжину маятника (відстань від підвісу до центру мас вантажу).
4. Виберіть інструмент «секундомір».
5. Щоб експеримент був наближений до реального, встановіть невелике тертя пересунувши повзунок «тертя».
6. Відхилити вантаж на невеликий кут (5ͦ - 15ͦ) і відпустіть, щоб він коливався як маятник.
7. Виміряти час t 20 - 30 повних коливань маятника.
8. Пункти 6 і 7 повторіть ще два рази.
9. За формулою
обчислити прискорення вільного падіння.
10. За результатами дослідів знайти середнє значення прискорення вільного падіння.
11. Обчислити абсолютні похибки прискорення вільного падіння.
12. Обчислити середнє значення абсолютної похибки прискорення вільного падіння.
13. Обчислити відносну похибку.
14. Результати вимірювань та обчислень занести у таблицю: