Банк рефератов содержит более 365 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
365021
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4819)
Банковское дело (5232)
Безопасность жизнедеятельности (2626)
Биографии (3424)
Биология (4216)
Биология и химия (1519)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2837)
Бухгалтерский учет и аудит (8274)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (763)
ГДЗ (2)
География (5279)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20408)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (95)
Журналистика (898)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62958)
Информатика (3619)
Информатика, программирование (6459)
Исторические личности (2207)
История (21558)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3164)
Компьютерные науки (61)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8492)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2046)
Литература и русский язык (11728)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7996)
Математика (3743)
Медицина, здоровье (10559)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12497)
Металлургия (91)
Москвоведение (801)
Музыка (1339)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (215)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21746)
Педагогика (7853)
Политология (3804)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (474)
Промышленность, производство (7116)
Психология (8703)
психология, педагогика (4123)
Радиоэлектроника (447)
Реклама (953)
Религия и мифология (2974)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4884)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2008)
Схемотехника (15)
Таможенная система (664)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (26)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2658)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3480)
Физкультура и спорт (4486)
Философия (7216)
Финансовые науки (4593)
Финансы (5390)
Фотография (3)
Химия (2247)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20661)
Экономико-математическое моделирование (667)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1142)
.

www.Referatik.RuДипломы, Курсовые и Рефераты на Заказ!
Без предоплаты, Антиплагиат свыше 80 % , Срок от 24 ч.
Тел: (495) 223-11-00 с 10 до 20 ч. Подробнее Подробнее Заказать

Лабораторная работа: Определение гравитационной постоянной и ускорения силы тяжести с помощью математического маятника

Название: Определение гравитационной постоянной и ускорения силы тяжести с помощью математического маятника
Раздел: Рефераты по физике
Тип: лабораторная работа Добавлен 03:50:54 18 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 5761 Комментариев: 0 Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать

Лабораторная работа по физике

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ ПОСТОЯННОЙИ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИС ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА»

100 Общие сведения

Еще в глубокой древности было замечено, что планеты среди звезд описывают сложнейшие траектории. Для объяснения петлеобразного движения планет древнегреческий ученый К. Птолемей (2 в.н.э.), считая Землю расположенной в центре Вселенной, предложил, что каждая из планет движется по малому круг (эпициклу), центр которого движется по большому кругу, и в центре его находится Земля. Эта концепция получила название птоломеевой геоцентрической системы мира и господствовала почти полторы тысячи лет.

В начале XVI в. польский астроном Н. Коперник (1473-1543) обосновал гелиоцентрическую систему, согласно которой движение небесных тел объясняется движением Земли и других планет вокруг Солнца при суточном вращении Земли.

К началу XVII столетия большинство ученых убедились в справедливости гелиоцентрической системы мира. Немецкий астроном И.Кеплер (1546-1601), сформулировал законы движения планет:

1. Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

2. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает одинаковые площади.

3. Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит.

Впоследствии английский ученый И. Ньютон (1643-1727), изучая движение небесных тел, открыл всеобщий закон - закон всемирноготяготения: между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения прямопропорциональная произведению масс данных точек m1 и m2 , и обратно пропорциональная расстоянию r между ними:

гравитационный ускорение сила тяжести


.(100.1)

Эта сила называется гравитационной или силой всемирного тяготения, коэффициент пропорциональности G - гравитационная постоянная.

Закон всемирного тяготения установлен для тел, принимаемых за материальные точки, т.е. для таких тел, размеры которых малы по сравнению c расстоянием между ними. Если же размеры взаимодействующих тел сравнимы с расстоянием между ними, то данные тела следует разбить на точечные элементы, подсчитать по формуле (100.1) силы притяжения между попарно взятыми элементами, а затем геометрически их сложить (проинтегрировать).

Впервые экспериментальное доказательство закона всемирного тяготения для земных тел, а также количественное определение гравитационной постоянной проведено английским физиком Г. Кавендишем (1731-1810). Эксперимент производился с помощью крутильных весов, состоящих из двух коромысел А и С. Легкое коромысло А с двумя одинаковыми шариками массой m=729г подвешивается на упругой нити В. На другом коромысле С укреплены на той же высоте массивные шары массой М=58кг. Поворачивая коромысло с тяжелыми шарами вокруг вертикальной оси, можно менять расстояние между легкими и тяжелыми шарами. Под действием пары сил, приложенных к шарам массой m со стороны шаров массой М, легкое коромысло А поворачивается в горизонтальной плоскости, закручивая нить подвеса В до тех пор, пока момент силы упругости не уравновесит момент сил тяготения. Зная упругие свойства нити, по измеренному углу поворота можно найти возникающие силы притяжения, а так как масса шаров известна то и вычислить значение гравитационной постоянной.

Сила всемирного тяготения служит мерой гравитационного взаимодействия - одного из четырех основных фундаментальных взаимодействий. Для гравитационного взаимодействия присуща универсальность, проявляется всегда как притяжение между всеми известными материальными объектами. Гравитационное взаимодействие осуществляется посредством гравитационного поля как формы существования материи. В классической физике гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения, в общей теории относительности гравитационное поле, создаваемое массами, связывается с кривизной пространственного континуума. Гравитация вызывает “искривление” пространства и замедление хода времени, что сказывается на всех происходящих процессах.

Основное свойство гравитационного поля заключается в том, что на всякое тело массой m внесенное в поле, действует сила тяготения,

,(100.2)

где g - ускорение свободного падения. С другой стороны, если тело массой m находится в гравитационном поле Земли, масса которой М, то согласно (100.1) сила тяготения

,(100.3)

где R - расстояние между телом и центром земли.

Формула (100.3) приближенная, так как при ее записи предполагалось, что вся масса Земли сосредоточена в ее центре. Под действием сил гравитационного поля Земли математический маятник совершает гармонические колебания. Период малых колебаний математического маятника


(100.4)

где - длина маятника.

Из формул (100.2) - (100.4) можно найти выражение для гравитационной постоянной

.(100.5)

Таким образом, измеряя период колебаний математического маятника и его длину, при известных значениях радиуса Земли и ее массы можно определить гравитационную постоянную - одну из фундаментальных физических постоянных. Рассмотренный метод определения гравитационной постоянной является приближенным, и формула (100.5) позволяет дать лишь приблизительную оценку величины G.

100.1 Цель работы

Изучение кинематики материальной точки; определение ускорения силы тяжести; овладение методами оценки погрешности.

(ЛИТЕРАТУРА)

100.2 Приборы и принадлежности.

Математический маятник, секундомер, линейка.

100.3 Описание установки и вывод рабочей формулы.

Для экспериментального определения ускорения силы тяжести разработано много методов, один из которых с помощью математического маятника.

Математический маятник представляет собой длинную нить с подвешенным на конце грузом.

Из (100.4) следует формула для расчета ускорения силы тяжести

(100.6)

Для экспериментального определения g обычно измеряют периоды колебаний Т1 и Т2 математического маятника, соответствующие двум длинам нитей и . Ускорение силы тяжести g из (100.6) выражается через и периоды Т1 и Т2 .

. (100.7),

где -в случае невозможности определить длину нити маятника, можно определить как разность расстояний от пола до груза маятника.

.



100.4. Порядок выполнения работы

1. Установить максимальную длину математического маятника и измерить его длину от точки подвеса до центра тяжести подвешиваемого груза. Результаты занести в таблицу.

2. Отклонить груз на 3-4 градуса от положения равновесия, отпустить его, после нескольких колебаний включить секундомер и измерить время 30-50 колебаний. Опыт повторить не менее три раза, результаты занести в таблицу.

3. Изменить длину математического маятника, отклонить его и провести измерения, описанные выше в пунктах 1 и 2.

4. Рассчитать среднее время колебаний каждой серии.

5. Вычислить в каждой серии период колебаний математического маятника для используемого числа колебаний n

Т = tср /n .

6. Рассчитать L.

7. По формуле (100.7) рассчитать ускорение силы тяжести g для каждой пары измерений и рассчитать среднюю величину ускорения. Результаты занести в таблицу.

8. Для всех серий измерений определить по методу Стьюдента абсолютную погрешность t многократных измерений времени колебаний маятника.

9. Выбрать серию измерений с наименьшей величиной абсолютной погрешности t, данные которой будут использованы для оценки погрешности измерения периода колебаний математического маятника и расчета гравитационной постоянной.

10. Оценить абсолютную погрешность косвенных измерений периода колебаний математического маятника для выбранной серии измерений по формуле

.

Погрешность числа колебаний n принимают равной половине колебания (n=0,5).

12. Рассчитать абсолютную погрешность косвенных измерений ускорения силы тяжести g по формуле

,

где ; ; - частные производные функции (100.7).

Принять - погрешность однократного измерения длины маятника, численно равная цене деления измерительной линейки, а и рассчитать по формуле (8).

13. Результаты измерений представить в виде м/c2 и сравнить с табличным.

Пример составления таблицы:

длинна маятника

L,

м

разность длин

n

колич. колебаний

t,

с

время колебаний

tср ,

с

среднее время

колебаний

Тср ,

с

средний период колебаний

g,

м/с

ускорение силы тяжести по первому

и второму опытам

g,

м/с

ускоре

ние силы тяжести

по второму

и

третьему опытам

g,

м/с

ускоре

ние силы тяжести

по первому

и третьему опытам

gср , м/с

среднее ускорение

силы тяжес

ти

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое птоломеева геоцентрическая система мира?

2. Сформулируйте законы Кеплера.

3. Как рассчитывается сила взаимного притяжения тел, размеры которых сравнимы с расстоянием между ними?

4. В чем заключается сущность эксперимента Кавендиша?

5. Каково различие представлений о гравитационном взаимодействии в классической физике и в общей теории относительности?

6. В чем проявляются гравитационные взаимодействия в мегамире?

7. Напишите выражение для силы, действующей на тело массой m в гравитационном поле Земли.

8. Обеспечивает ли высокую точность метод определения g с помощью математического маятника?

9. Объясните физический смысл ускорения силы тяжести.

10. Как влияет суточное вращение Земли на величину и направление ускорения свободного падения?

11. Как влияет сплюснутость Земли у полюсов на величину ускорения свободного падения?



Оценить/Добавить комментарий:
Имя:

Оценка:
Неудовлетворительно
Удовлетворительно
Хорошо
Отлично

Работы, похожие на Лабораторная работа: Определение гравитационной постоянной и ускорения силы тяжести с помощью математического маятника
Концепции современного естествознания
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ставропольский государственный университет Концепции современного естествознания Справочник ...
3. Гравитационный парадокс (К.Нейман, Г. Зеелигер): бесконечное число космических тел должно приводить к бесконечному тяготению, а значит к бесконечному ускорению, что не ...
Например, рассматривая вопрос об антропогенезе, Вернадский говорит о прямой связи его с ритмическими изменениями климата на планете, гравитационные космические воздействия связаны ...
Раздел: Рефераты по биологии
Тип: книга Просмотров: 5578 Комментариев: 0 Похожие работы
Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать
Экзаменационные билеты и ответы за 11 класс по Физике
... Система отсчета, Материальная точка, Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение План
Ньютон обобщил законы движения небесных тел и выяснил, что F = G(m1*m2)/R2, где G - коэффициент пропорциональности, называется гравитационной постоянной.
+N = та; mg -N = та; N = m(g -а); Р = m(g - а), т. е. вес при движении по вертикали с ускорением будет меньше силы тяжести.
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат Просмотров: 16206 Комментариев: 4 Похожие работы
Оценило: 8 человек Средний балл: 4 Оценка: 4     Скачать
Закон всемирного тяготения
Дадим вначале определение закону Всемирного тяготения Ньютона и основным величинам в нем применяемым, а в последствии рассмотрим что именно привело к ...
Из таблицы следует, что хотя относительная погрешность отдельных измерений по странам составляет 10-4, само значение гравитационной определено с погрешностью 10-3. Задача о более ...
Сила гравитационного взаимодействия измерялась с помощью крутильного маятника: металлического кольца, подвешенного на тонкой нити над притягивающей пластиной ("аттрактором")
Раздел: Рефераты по математике
Тип: реферат Просмотров: 11952 Комментариев: 23 Похожие работы
Оценило: 10 человек Средний балл: 4.3 Оценка: 4     Скачать
Основы стандартизации, метрологии и сертификации
ПРЕДИСЛОВИЕ Стандартизация, метрология и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг - важного аспекта ...
Выполнение этих условий в значительной степени зависит от наличия в стандарте сведений о погрешности измерений (см. с. 140).
по выражению результата измерений - абсолютные (измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант, например измерение силы F ...
Раздел: Рефераты по менеджменту
Тип: учебное пособие Просмотров: 38582 Комментариев: 1 Похожие работы
Оценило: 8 человек Средний балл: 4.5 Оценка: 5     Скачать
Интеллектуальные датчики
Введение Одной из наиболее важных проблем, возникающих при создании и эксплуатации судовых технических систем, является обеспечение требуемого ...
Помещение технических средств обработки информации непосредственно к датчику логически оправдано тем, что каждый шаг обработки измерительного сигнала вдали от объекта измерения ...
, где g - ускорение земного тяготения, м/сек2; I - механический эквивалент тепла (426,4 кг/*м/ккал); ср - теплоемкость среды; r - коэффициент пропорциональности.
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: дипломная работа Просмотров: 9543 Комментариев: 0 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 4.5 Оценка: неизвестно     Скачать
Оборудование летательных аппаратов
Практическая работа N12-6 СИСТЕМА ВОЗДУШНЫХ СИГНАЛОВ СВС-72-3 (Продолжительность практической работы - 4 часа) I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью работы ячвляется ...
F=m?g (m - масса гиромотора, g - ускорение силы тяжести).
тельности прибора с ускорением a 5к 0 к массе маятника m, укрепленной на
Раздел: Рефераты по авиации и космонавтике
Тип: реферат Просмотров: 9518 Комментариев: 4 Похожие работы
Оценило: 9 человек Средний балл: 3.7 Оценка: 4     Скачать
Понятие и классификация средств измерений
... ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра: Автоматизация и Управления Контрольная работа по дисциплине "Технические измерения и приборы" Выполнил:
Метрологическая характеристика (МХ) - характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и его погрешность.
Применение для этих целей датчиков скорости и ускорения, хотя и допустимо, но неоправданно, поскольку из-за уменьшения коэффициента пропорциональности между вибросмещением ротора и ...
Раздел: Промышленность, производство
Тип: контрольная работа Просмотров: 11875 Комментариев: 0 Похожие работы
Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Основы технических измерений
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования МОСКОВСКИЙ ...
3) способу получения результатов измерений - абсолютные (измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант, например измерение ...
Метрологические свойства СИ - это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность.
Раздел: Промышленность, производство
Тип: реферат Просмотров: 9327 Комментариев: 0 Похожие работы
Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать
Основы метрологии
3. Основы метрологии Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. В ...
Существуют два основных источника, обуславливающих погрешность от температурных деформаций: отклонение температуры воздуха от 20о С и кратко-временные колебания температуры воздуха ...
Предварительный выбор средства измерения производят по расчетным значениям допустимой погрешности измерения dизм, относительной d и основной приведенной g погрешностей прибора, а ...
Раздел: Промышленность, производство
Тип: шпаргалка Просмотров: 3604 Комментариев: 0 Похожие работы
Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Все работы, похожие на Лабораторная работа: Определение гравитационной постоянной и ускорения силы тяжести с помощью математического маятника (5673)

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(64232)
Комментарии (1018)
Copyright © 2005-2014 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru