МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Физический факультет
Кафедра общей физики.
Крайнов Александр Владимирович
ОТЧЕТ
о лабораторной работе
«Измерение ускорения
свободного падения»
Измерительный практикум. 1 курс. Группа 7331
Преподаватель
измерительного практикума
__________________А. М.
Оришич
«_25_»_ноября_1997
г.
Преподаватель
компьютерного практикума
__________________
В.Г. Казаков
«_25_»_íîÿáðÿ__1997 г.
Новосибирск. 1997 г.
Аннотация
Производились измерения ускорения свободного падения путем
бросания маленького магнита через 3 соленоида. Когда
магнит пролетает через катушки создается ЕДС индукции ,что
фиксируется прибором (цифровым осциллографом),так
же фиксируется время когда магнит залетает в катушку и время ,
когда
магнит вылетает из нее . Таким
образом , зная расстояния между катушками ,можно определить ускорение свободного падения (далее
называется « G» )
1.
Введение
Цель : 1) Ознакомиться с
устройством цифрового осциллографа и приобретение навыков работы с
таким прибором.
2) Измерение ускорения свободного падения.
3) Анализ ошибок.
2.
Описание эксперимента
Когда выключатель включен, то поле в катушке удерживает магнит от падения. Когда
размыкаешь цепь, то поле исчезает,
то под действием силы тяжести магнит начинает падать с ускорением g . А в это время осциллограф переходит в другой режим
работы, а именно он запоминает график зависимости
напряжения от времени.
2.1.
Методика измерений
В качестве рабочего тела намагниченный металлический
стержень в качестве датчиков напряжения - катушки. При падении магнит
проходит через катушки , в которых наводится ЭДС
( закон Фарадея). Измерив расстояние между катушками и время между
импульсами , из известных формул движения тела в
поле тяжести , можно вычислить G.
2.2.
Описание установки
Для измерения временных интервалов в данной работе
применяется цифровой осциллограф. После визуализации электрических импульсов
с датчиков на д
произвести измерения времени между импульсами.
В осциллографе С9-10 имеются два маркера , которые перемешаются по экрану , управляющие
переключателя , расположенные под матричным экраном .
2.3.
Результаты измерений
Был проведен ряд измерений ( N=30 )
и при каждом получено свое значение G и на
основании результатов был построен график зависимости G(N)
.
3.
Анализ результатов измерений
3.1.
Обработка результатов
Воспользовавшись формулой мы
без труда , зная значения , и можем посчитать значение G .
3.2.
Оценка погрешностей
Можем мы также посчитать – среднее квадратичное
отклонение б , для этого воспользуемся следующей
формулой ,где есть среднее
арифметическое из всех значений G (в данной и i пробегает
значения от 0 до 30 ). =9.438891
Проведя все арифметические
операции получим б=0.631007
Вычислим также погрешность S=0.12
. тогда наше G=9.4388 0.12
4.
Обсуждение полученных результатов
После долгих мучений мы получили наше любимое G с учетом всех погрешностей УРА !!! Но наш результат
немного отличается от всем известного G=9.81 здесь
сказывается целый ряд факторов ,например: неточность прибора , отсутствие
опыта у экспериментатора J и так далее. Но в целом работа
удалась!!!
5.
Выводы и заключение
В результате проделанной работы мы научились
работать с цифровым осциллографом С9-10 и с его помощью определили
свое значение G=9.43880.12
, даже похожее на правду J
!!
6.
Литература
1: А.С. Золкин. Что надо знать
при написании курсовой работы (Методические рекомендации для студентов
). Сибирский физический журнал ,
1995 , номер 4 ,
стр.65-71
2: Б.А. Князев. В.С. Черкасский.
Начало обработки экспериментальных данных .
Новосибирск : НГУ ,1993 , 35 с.
3: Х.-И. Кунце. Методы
физических измерений . М .: Мир. , 1989 , 213 с.
4: Лабораторные занятия по
физике (для МФТИ)! под ред. Л. Л. Гольдина .
М., Наука., 1983, 703 с.