LMEC-3 lihtne pendel elektritaimeriga

Sissejuhatus

Lihtne pendlikatse on vajalik ülikoolide füüsika põhikooli ja keskkooli füüsika õpetamise katse. Varem piirdus see katse väikese palli vibratsiooniperioodi mõõtmisega lihtsa pendli tingimustes, tehes väikese nurga all ligikaudu võrdset perioodi kiiku, ilma et see hõlmaks perioodi ja kiigenurga suhet. Nendevahelise seose uurimiseks tuleb perioodiliselt mõõta erinevatel kiigenurkadel, isegi suurte pöördenurkade korral. Tsükli mõõtmise traditsioonilises meetodis kasutatakse stopperi käsitsi ajastamist ja mõõtmisviga on suur. Vea vähendamiseks tuleb pärast mitmeperioodilist mõõtmist võtta keskmine väärtus. Õhu summutamise tõttu laguneb kiigenurk aja pikenemisega, mistõttu on suure nurga all võimatu täpselt mõõta kiigeperioodi täpset väärtust. Pärast integreeritud lüliti Hall-anduri ja elektroonilise taimeri kasutamist automaatse ajastuse realiseerimiseks saab mõne pika vibratsioonitsükli jooksul täpselt mõõta lihtsa pendli suurt nurka, nii et ignoreeritakse õhu summutuse mõju pöördenurgale ning katse perioodi ja kiigenurga vahelise suhte kohta saab läbi viia sujuvalt. Pärast perioodi ja kiigenurga vahelise seose saamist saab väga väikese pöördenurgaga vibratsiooniperioodi täpselt mõõta, ekstrapoleerides nullnurga alla, nii et raskuskiirendust saab täpsemalt mõõta.

Katsed

1. Mõõda fikseeritud pikkusega kiikumisperiood ja arvuta gravitatsioonikiirendus.

2. Mõõtke kiigeperioodi, muutes stringi pikkust, ja arvutage vastav gravitatsioonikiirendus.

3. Veenduge, et pendli periood oleks proportsionaalne stringi pikkuse ruuduga.

4. Mõõtke kiigeperioodi esialgse pöördenurga muutmise abil ja arvutage gravitatsioonikiirendus.

5. Kasutage ekstrapolatsioonimeetodit, et saada täpne gravitatsioonikiirendus eriti väikese pöördenurga korral.

6. Uurige mittelineaarse efekti mõju suurte pöördenurkade korral.

Spetsifikatsioonid