LICEUL TEORETIC

LICEUL TEORETIC TRAIAN

LUCRARE DE LABORATOR FIZICA

PLATON ANDREI CLASA A XI-a A

Determinarea acceleraiei gravitaionale cu pendulul gravitaionalPartea 1 : Teoria lucrarii Pendulul elastic se reprezinta un punct material de masa m suspendat la capatul unui resort ideal avand constanta de elasticitate k.

Legea micrii oscilatorii armonice:

Legea vitezei oscilatorului armonic:

Legea acceleraiei oscilatorului armonic:


Expresiile matematice a marimilor ce se cer determinate:

Acceleraia gravitaional (notat cu g) reprezint acceleraia impus de Pmnt asupra corpurilor situate n apropierea acestuia. Acceleraia gravitaional nu este o constant, ci variaz n latitudine i altitudine. n aceast lucrare se va msura valoarea acceleraiei gravitaionale la paralela de 45. Scond pendulul din echilibru i punndu-l n micare circular (s oscileze), astfel ca amplitudinea unghiului de oscilaie a sa s nu depeasc 5, putem determina acceleraia gravitaional (g). Se va folosi un unghi mai mic de 5 deoarece cosinusul acestui unghi tinde spre 1. g se va determina din: T 2 de oscilaie ( T

l cos 4 2 l cos , unde T perioada g g T2

t , unde t timpul de oscilaie i n numrul de oscilaii), l n

lungimea firului i alfa unghiul de oscilaie.


Partea 2 : Dispozitivul utilizatMateriale folosite: 1. Pendul gravitational 2. Cronometru Schema dispozitivului :

Partea 3 : Mod de lucru :

a) Se scoate pendulul din pozitia de echilibru cu un unghi sub 50 (in limita erorilor) si se lasa sa oscileze in plan vertical; b) Simultan cu inceperea oscilatiilor se porneste cronometru; c) Se numara N (numar intreg 10, 20 ,30,40) oscilatii; d) Se cronometreaza intervalul t necesar efectuarii a N oscilatii; e) Se reiau pasii b), c) si d) realizandu-se 10 masuratori.


Partea 4 : Prezentarea datelor experimentale:

Nr. Crt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

l(m)

N

t

T=

t (s) N

g(

m ) s2

g(

m ) s2

g(

m ) s2

g

0,28

10 15 20 24 25 30 35 37 40 47

10,8 16 22 25,5 26,9 31 37,5 39,6 42,5 47

1,08 1,06 1,1 1,06 1,07 1,03 1,07 1,07 1,06 1,04

9,76 10,13 9,40 10,13 9,94 10,73 9,94 9,94 10,13 10,52

10,062

0,302 0,068 0,662 0,068 0,122 0,668 0,112 0,112 0,068 0,458

2,66

Perioada de rotatie: cercului de traiectorie).

t T n

i

R2 sin cos 1 cos 1 2 (R raza l2 2


Partea 5 : Surse de erori :Se observ c n cele 10 cazuri date de lungimea resorturilor, valorile obinute sunt aproximativ egale. Acceleraia gravitaional va fi media aritmetic a acceleraiei medii obinute n fiecare caz n parte. Acelai procedeu este impus i erorilor. Decig 10,062 2,66 m / s 2 .

Sursele erorilor sunt:

- imprecizia aparatelor de msur i eventualele imperfeciuni npunerea obiectului n oscilaie.

- neglijenta frecrii cu aerul, pentru simplitatea calculelor. - experimentatorul nu este prea priceput - privire neperpendicular pe diviziune (la rigl) - firul poate avea proprieti elastice (se deformeaz) - nu s-au eliminat valorile extreme - rigl, cronometru neetalonat correct Partea 6 : Interpretarea rezultatelor obtinute :Experimentul efectuat ne-a ajutat la determinarea acceleratiei

gravitationale cu ajutorul pendulului gravitational, dar calculele obtinute au dovedit ca determinarea acceleratiei gravitationale precizie din cauza erorilor nu poate fi facuta cu


Determinarea constantei elastice a unui resort prin metoda dinamicaPartea 1 : Teoria lucrarii (Principiul metodei):Pendulul elastic se defineste ca un punct material de masa m suspendat la capatul uni resort ideal avand constanta de elasticitate K. Legea perioadei pendulului elastic este exprimata prin relatia:m , K

T=2

Expresia de calcul a constantei de elasticitate a resortului este: K = 42m / T2, Constanta de elasticitate se msoara, n SI, n N /m. Eroarea absoluta se calculeaza cu ajutorul formulei: K = |K - Kmed| Valoarea medie a constantei elastice se calculeaza utilizand relatia: Kmed = (K1+K2+K3+...+Kn) / n


Partea 2 : Dispozitivul utilizat :Materiale folosite: 1.Resort 2.Discuri crestate 2.Cronometru Alegem un resort, suspendat vertical, de care atrnm, prin intermediul unui crlig, discuri crestate de diferite greutati.

Schema dispozitivului:

Partea 3 : Mod de lucru :1.Se fixeaza carligul de resort; 2.Se adauga discuri crestate; 3.Se scoate pendulul din echilibru si se lasa sa oscileze; 4.Se cronometreaza intervalul t necesar efectuarii a N oscilatii; 5.Se reiau pasii 2), 3) si 4) realizandu-se 10 masuratori.


Partea 4 : Prezentarea si prelucrarea datelor experimentale :

Nr. Crt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

m(g)

N

t

T=

t (s) N

K=

4 2 m (N/m) T2

k

k

k

65 70 70 80 100 100 130 50 50 90

10 20 25 25 25 35 30 20 30 30

4 7,5 9,5 10 12 16,5 16 6 9 13

0,4 0,375 0,38 0,4 0,48 0,47 0,53 0,3 0,3 0,43

16,02 19,63 19,11 19,71 17,11 17,85 18,25 21,91 21,91 19,19

19,069

3,049 0,561 0,041 0,641 1,959 1,219 0,819 2,841 2,841 0,121

1,4092

Pendulul elastic oscileaz n plan vertical cu perioada: T =

t , unde t este N

timpul necesar efecturii unui numr N de oscilatii complete. Perioada se poate calcula si din relatia: T 2m , unde m este masa k

corpului si k este constanta elastic a a resortului. Determinnd perioada pendulului cu relatia se calculeaza constanta elastic a resortului cu formula: k 4 2 N 2 m t 2


m t 4 2 N 2 m T 2 k k N t 2k=

k1 k 2 ... k10 10

Eroarea absolut a unei msurtori: k1 =| k1 k | Eroarea medie: k =k1 ... k10 10

Partea 5 : Surse de erori :Se observ c n cele 10 cazuri date de cele 10 mase considerate, valorile obinute sunt destul de diferite, ns erorile medii din fiecare caz, exprimate valoric sunt aproximativ egale. Constanta elastic a resortului va fi calculat ca medie aritmetic a constantelor elastice medii obinute n fiecare caz n parte. Acelai procedeu este impus i erorilor. Decik 19,069 1,4092 N / m .

Partea 6 : Interpretarea rezultatelor obtinute :Experimentul efectuat ne-a ajutat la determinarea constantei elastice a unui resort, dar calculele obtinute au dovedit ca determinarea constantei nu poate fi facuta cu precizie din cauza erorilor.



LICEUL TEORETIC

Documents

Transcript of LICEUL TEORETIC