LMEC-3 vienkāršs svārsts ar elektrisko taimeri

Ievads

Vienkāršs svārsta eksperiments ir nepieciešams koledžas pamatfizikas un vidusskolas fizikas mācīšanas eksperiments. Agrāk šis eksperiments aprobežojās ar mazas bumbas vibrācijas perioda mērīšanu vienkāršā svārsta apstākļos, veicot aptuveni vienādas periodiskas svārstības nelielā leņķī, parasti neietverot attiecības starp periodu un šūpoles leņķi. Lai izpētītu attiecības starp tām, periodiski mērījumi jāveic dažādos pagrieziena leņķos, pat lielos pagrieziena leņķos. Tradicionālajā cikla mērīšanas metodē tiek izmantots manuāls hronometra laiks, un mērījumu kļūda ir liela. Lai samazinātu kļūdu, pēc vairāku periodu mērīšanas ir jāņem vidējā vērtība. Gaisa amortizācijas dēļ šūpoles leņķis samazinās līdz ar laika pagarinājumu, tāpēc nav iespējams precīzi izmērīt precīzu šūpošanās perioda vērtību lielā leņķī. Pēc integrētā slēdža Hall sensora un elektroniskā taimera izmantošanas automātiskās laika noteikšanai vienkāršā svārsta periodu lielā leņķī var precīzi izmērīt dažos īsos vibrācijas ciklos, lai varētu neņemt vērā gaisa amortizācijas ietekmi uz šūpošanās leņķi. , un eksperimentu par perioda un pagrieziena leņķa attiecībām var veikt nevainojami. Pēc tam, kad ir iegūta sakarība starp periodu un šūpošanās leņķi, var precīzi izmērīt vibrācijas periodu ar ļoti mazu pagrieziena leņķi, ekstrapolējot līdz nulles šūpoles leņķim, lai varētu precīzāk izmērīt gravitācijas paātrinājumu.

Eksperimenti

1. Izmēriet šūpošanās periodu ar fiksētu virknes garumu un aprēķiniet gravitācijas paātrinājumu.

2. Izmēriet šūpošanās periodu, mainot virknes garumu, un aprēķiniet atbilstošo gravitācijas paātrinājumu.

3. Pārbaudiet, vai svārsta periods ir proporcionāls virknes garuma kvadrātam.

4. Izmēriet šūpošanās periodu, mainot sākotnējo šūpošanas leņķi, un aprēķiniet gravitācijas paātrinājumu.

5. Izmantojiet ekstrapolācijas metodi, lai iegūtu precīzu gravitācijas paātrinājumu pie īpaši maza šūpošanās leņķa.

6. Pētiet nelineārā efekta ietekmi lielos pagrieziena leņķos.

Specifikācijas