Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego przy pomocy wirownicy
Bartosz Adamczyk, Wojciech Maliński - klasa IIC1 - rok szkolny 2008/2009
Wstęp
Przyspieszenie ziemskie - przyspieszenie z jakim ciała swobodnie spadają na Ziemię (bez oporów ruchu).
Przybliżone przyspieszenie ziemskie wynosi:
Celem doświadczenia jest wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego.
Wykonując doświadczenie będziemy próbowali uzyskać maksymalnie zbliżony wynik do rzeczywistego.
Przyrządy
Przyrządy potrzebne do przeprowadzenia doświadczenia:
wirownica
tarcza
statyw
nitka
dwie kulki z magnesem
zapałki
kątomierz
Schemat wirownicy
Budowa kulki
Opis doświadczenia
Na nitce umieszczamy dwie kulki. Jedną z nich na dole nitki, drugą u góry, tak aby odległość między nimi była stosunkowo duża (zapewni to większą precyzję w dokonywaniu pomiarów). W środku kulek znajdują się magnesy, dzięki czemu kulki nie odskakują po zetknięciu się z wirująca tarczą. Po zawieszeniu kulek dokonujemy pomiarów odległości między każdą kulką a tarczą. Następnie włączamy wirownicę i odczytujemy liczbę obrotów. Przepalamy nitkę nad górną kulką i obie kulki spadają na tarczę. Wyłączamy wirownicę i mierzymy kąt między kulkami na tarczy.
Wyprowadzenie wzoru na przyspieszenie ziemskie
gdzie:
H - odległość między kulką górną a tarczą
h - odległość między kulką dolną a tarczą
f - częstotliwość obrotów tarczy
Δα - kąt zawarty między kulkami
Przebieg doświadczenia
1. Pomiar odległości między każdą kulką a tarczą.
2. Odczyt liczby obrotów wirownicy.
3. Przepalenie nitki.
4. Kulki po upadku na tarczę.
5. Pomiar kąta między kulkami.
Film
Wyniki doświadczenia
Wykonaliśmy dwie próby. Oto zestawienie danych:
Dane
Próba
1
2
H [m]
0,41
0,49
h [m]
0,10
0,06
f [1/s]
1,67
0,88
Δα [°]
89
64
Aby szybko obliczyć przyspieszenie ziemskie, napisaliśmy prosty program.
