Просты маятнік LMEC-3 з электрычным таймерам

Уводзіны

Просты маятнікавы эксперымент - неабходны эксперымент у асноўнай фізіцы каледжа і ў фізіцы сярэдняй школы. У мінулым гэты эксперымент абмяжоўваўся вымярэннем перыяду вібрацыі маленькага шара пры ўмове простага маятніка, робячы прыблізна аднолькавы перыяд махаў пад невялікім вуглом, як правіла, не ўключаючы залежнасці паміж перыядам і вуглом маху. Для вывучэння ўзаемасувязі паміж імі перыядычныя вымярэнні неабходна праводзіць пад рознымі кутамі павароту, нават пры вялікіх кутах павароту. Традыцыйны метад вымярэння цыклу выкарыстоўвае гадзіннік секундамера, і памылка вымярэння вялікая. Для таго, каб паменшыць хібнасць, неабходна ўзяць сярэдняе значэнне пасля шматперыяднага вымярэння. З-за існавання дэмпфіравання паветра кут пампавання памяншаецца з павелічэннем часу, таму немагчыма дакладна вымераць дакладнае значэнне перыяду пампавання пад вялікім вуглом. Пасля выкарыстання ўбудаванага датчыка Хола і электроннага таймера для рэалізацыі аўтаматычнага часу, перыяд простага маятніка пад вялікім вуглом можа быць дакладна вымераны за некалькі кароткіх вібрацыйных цыклаў, так што ўплыў амартызацыі паветра на кут павароту можна ігнараваць , і эксперымент па залежнасці паміж перыядам і вуглом павароту можа быць праведзены плаўна. Пасля атрымання залежнасці паміж перыядам і вуглом павароту перыяд вібрацыі з вельмі малым вуглом павароту можна дакладна вымераць, экстрапалюючы да нулявога кута павароту, так што паскарэнне цяжару можа быць больш дакладна вымерана.

Эксперыменты

1. Вымерайце перыяд узмаху з фіксаванай даўжынёй струны і вылічыце гравітацыйнае паскарэнне.

2. Вымерайце перыяд ваганняў, змяняючы даўжыню струны, і вылічыце адпаведнае паскарэнне гравітацыі.

3. Пераканайцеся, што перыяд маятніка прапарцыйны квадрату даўжыні струны.

4. Вымерайце перыяд узмаху, змяняючы пачатковы кут павароту, і вылічыце гравітацыйнае паскарэнне.

5. Выкарыстоўвайце метад экстрапаляцыі для атрымання дакладнага гравітацыйнага паскарэння пры вельмі малым куце пампавання.

6. Вывучыце ўплыў нелінейнага эфекту пры вялікіх кутах павароту.

Тэхнічныя характарыстыкі