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_»_ноября__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.
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 Описание установки
Для измерения временных интервалов в данной работе применяется цифровой осциллограф. После визуализации электрических импульсов с датчиков на дисплее осциллографа с помощью маркера и цифрового табло удобно произвести измерения времени между импульсами. В осциллографе С9-10 имеются два маркера , которые перемешаются по экрану , управляющие переключателя , расположенные под матричным экраном .
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) .
[pic]
3 Анализ результатов измерений
1 Обработка результатов
Воспользовавшись формулой [pic] мы без труда , зная значения [pic] ,[pic] и [pic] можем посчитать значение G .
2 Оценка погрешностей
Можем мы также посчитать – среднее квадратичное отклонение б , для этого воспользуемся следующей формулой [pic] ,где [pic] есть среднее арифметическое из всех значений G (в данной [pic] и i пробегает значения от 0 до 30 ). [pic]=9.438891 Проведя все арифметические операции получим б=0.631007 Вычислим также погрешность S=[pic][pic]0.12 . тогда наше G=9.4388[pic] 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 ( 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=9.4388[pic]0.12 , даже похожее на правду ( !!
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.
----------------------- ЗАПУСК
ВХОД Y
t1
t2
t3
12 В
+
-
Соленоид
s
Намагниченный стержень
удерживать
запуск
катушки
V1 t1
V2 t2
V3 t3
