Fizikos nr 3 sunkio jėgos pagreičio prie žemės paviršiaus ir gravitacijos labaratorinis
5 (100%) 1 vote

Fizikos nr 3 sunkio jėgos pagreičio prie žemės paviršiaus ir gravitacijos labaratorinis

Laboratorinis darbas Nr.3

SUNKIO JĖGOS PAGREIČIO PRIE ŽEMĖS PAVIRŠIAUS IR GRAVITACIJOS

KONTANTOS NUSTATYMAS

I. Darbo tiklas: Be trinties slystančio kūno judėjimo Žemės gravitacijos lauke tyrimas.

II. Darbo užduotys:

Nustatyti sunkio jėgos, veikiančios glaiderį, priklausomybę nuo jo masės.

Nustatyti glaiderio slydimo be trinties pagreičio priklausomybę nuo jo masės.

Rasti sunkio jėgos pagreitį prie Žemės paviršiaus.

Apskaičiuoti gravitacijos konstantą.

III. Darbo eiga:

Paruošėme oro suolą veikimui.

Liniuote išmatavome atstumą tarp atraminių oro suolo kojų d= 1.020 m.

Slankmačiu išmatavome tašelio atramai aukštį h= 0.013 m.

Pastatėme fotovartus atstumu vienas nuo kito D= 1.000 m.

Išmatavome efektyvųjį glaiderio ilgį L= 0.102 m.

Pasvėrėme glaigerį m= 0.190 kg.

Apskaičiavome oro suolo nuolydžio kampą w, pagal formulę: w= arctg(h/d)= 0.721.

Paleidome glaiderį slysti oro suolu pro fotovartus.

Pažymėjome laiką t1, kurį glaideris blokuoja pirmuosius fotovartus, ir t2, kurį jis blokuoja antruosius fotovartus. Bandymą kartojome 3 kartus (1 lent).

Eksperimento metu glaiderio svorį keitėme 5 kartus (masės duomenys- 1 lent.)

Pasinaudodami formule v= L/ t, radome greičius v1 ir v2, kuriais glaideris praeina fotovartus (1 lent).

Pagal formulę v2І- v1І= 2aD randame glaiderio pagreitį a (1 lent).

Kiekvienai glaiderio masei, su kuria buvo atlikti matavimai, apskaičiavome pagreičio aritmetinį vidurkį ā (1 lent).

Kiekvienam vidutiniam pagreičiui apskaičiavome lygiagrečią glaiderio judėjimui sunkio jėgos komponentę Fl, pasinaudodami antruoju Niutono dėsniu Fl= mā (1 lent)

Kiekvienai Fl vertei randame glaiderį veikiančią sunkio jėgą F= Fl/ sinw (1 lent)

Nubraižėme glaiderį veikiančios sunkio jėgos priklausomybės nuo jo masės grafiką (2 lent)

Nubraižėme glaiderio slydimo be trinties pagreičio priklausomybės nuo jo masės grafiką (3 lent)

Radome sunkio jėgos pagreitį prie Žemės paviršiaus g, laikydami, kad F priklauso nuo m tiesiškai. g= F/ m.

Radome gravitacijos konstantą G=gR2/Mž

Gauti rezultatai w= 0.7217 ; g= 9.989m/sІ; G= 6.90435* 10Ї№№;

Nr. m, kg t1, s t1+t2, s t2, s v1, m/s v2, m/s a, m/s2 ā, m/s2 Fl, N F, N

1 0,19 0,465 0,672 0,207 0,219 0,492 0,097 0,080 0,015 1,191

0,576 0,813 0,237 0,177 0,430 0,076

0,580 0,827 0,247 0,175 0,412 0,069

2 0,29 0,404 0,601 0,197 0,252 0,517 0,101 0,087 0,025 2,000

0,409 0,630 0,221 0,249 0,461 0,075

0,408 0,618 0,210 0,250 0,485 0,086

3 0,23 0,358 0,535 0,177 0,284 0,576 0,125 0,118 0,027 2,144

0,345 0,522 0,177 0,295 0,576 0,122

0,364 0,552 0,188 0,280 0,542 0,107

4 0,25 0,376 0,559 0,183 0,271 0,557 0,118 0,120 0,030 2,382

0,364 0,545 0,181 0,280 0,563 0,119

0,359 0,537 0,178 0,284 0,573 0,123

5 0,22 0,358 0,541 0,183 0,284 0,557 0,114 0,113 0,024 1,906

0,359 0,542 0,183 0,284 0,557 0,114

0,367 0,553 0,186 0,277 0,548 0,111

1 lentelė

IV. Paklaidų skaičiavimas.

Matavimo prietaisais matuotų dydžių paklaidos. Jas sąlygoja matavimo prietaisų netobulumas, apytikslis skaičiavimas.

Δd= 0.001m

Δh= 0.001m

ΔD= 0.001m

ΔL= 0.001m

Δm= 0.001kg

Δt= 0.001s

Paklaidos skaičiuotos naudojantis vieno iš eksperimentų gautais duomenimis.

m, kg t1, s t2, s v1, m/s v2, m/s a, m/s2 Fl, N

0,25 0,376 0,183 0,271 0,557 0,120 0,030

v1=L/t1

ln v1=ln L – ln t1

Dv1/v1=DL/L – Dt/t1» 0.00714

Dv1=DLv1/L – Dtv1/t1=DL/t1 – DtL/t12=0.001/ 0.376 – 0.0001/ 0.141376» 0.003

v2=L/t2

ln v2=ln L – ln t2

Dv2/v2=DL/L – Dt/t2» 0.004

Dv2=DLv2/L – Dtv2/t2=DL/t2 – DtL/t22=0.001/ 0.183 – 0.0001/0.030276» 0.005

a=(v22 – v12)/2D

Da/a=ln a=ln(v22 – v12) – ln 2D=(Dv22 – Dv12)/(v22 – v12) – 2DD/2D= 0 – 0.001= -0.001

Da=((Dv22 – Dv12)/2D) – ((v22 – v12) 2DD)/4D2=0 – 0.0001» -0.0001

Fl=ma

ln Fl= ln m +ln a

DFl/F = Dm/m + Da/a» 0.003

DF= a Dm + m Da=0.120* 0.001 + 0.25*0.0001» 0.000145

V. Išvados

Nubraižėme sunkio jėgos, veikiančios glaiderį, priklausomybę nuo jo masės (2 lent) ir glaiderio slydimo be trinties pagreičio priklausomybę nuo masės grafiką (3 lent). Atitinkamai didėjant masei, jėga irgi didėja ir analogiškai- didinant masę, pagreitis mažėja. Dėl šios priklausomybės grafikas turėjo gautis tiesė, tačiau dėl matavimo netikslumų gavome kreivę.

Taip pat dėl netikslių matavimų sunkio jėgos pagreičio prie Žemės paviršiaus ir gravitacinės konstantos reikšmės gautos mažesnės, nei turėtų būti. Eksperimento būdu gavome, kad g=9.528m/ sІ, o G≈ 6.526Ч 10Ї№№

Laboratorinis darbas Nr.3

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 621 žodžiai iš 1236 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.