Пользуясь данными таблицы 28 убедитесь что свободное падение

Решебник по физике за 9 класс Кикоин: решения задач, самое важное и лабораторные работы

Лабораторная работа № 8 «Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника».

Цель работы: вычислить ускорение свободного падения из формулы для периода колебаний математического маятника:

Для этого необходимо измерить период колебания и длину подвеса маятника. Тогда из формулы (1) можно вычислить ускорение свободного падения:

1) часы с секундной стрелкой;

2) измерительная лента (Δ_л = 0,5 см).

Материалы: 1) шарик с отверстием; 2) нить; 3) штатив с муфтой и кольцом.

Порядок выполнения работы

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3—5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5—8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время Δt 40 полных колебаний (N).

5. Повторите измерения Δt (не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение Δt_ср.

6. Вычислите среднее значение периода колебаний T_ср по среднему значению Δt_ср.

7. Вычислите значение g_cp по формуле:

8. Полученные результаты занесите в таблицу:

опытаl, мNΔt, сΔt_ср, с

9. Сравните полученное среднее значение для g_cp со значением g = 9,8 м/с 2 и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле:

Целью данной лабораторной работы является экспериментальное установление ускорения свободного падения с помощью маятника. Зная формулу периода колебания математического маятника Т =

можно выразить значение g через величины, доступные простому установлению путем эксперимента и рассчитать g с некоторой точностью. Выразим

где l — длина подвеса, а Т — период колебаний маятника. Период колебаний маятника Т легко определить, измерив время t, необходимое для совершения некоторого количества N полных колебаний маятника

Математическим маятником называют груз, подвешенный к тонкой нерастяжимой нити, размеры которого много меньше длины нити, а масса — много больше массы нити. Отклонение этого груза от вертикали происходит на бесконечно малый угол, а трение отсутствует. В реальных условиях формула

имеет приблизительный характер.

Рассмотрим такое тело (в нашем случае рычаг). На него действуют две силы: вес грузов P и сила F (упругости пружины динамометра), чтобы рычаг находился в равновесии и моменты этих сил должны быть равны по модулю меду собой. Абсолютные значения моментов сил F и P определим соответственно:

В лабораторных условиях для измерения с некоторой степенью точности можно использовать небольшой, но массивный металлический шарик, подвешенный на нити длиной 1-1,5 м (или большей, если есть возможность такой подвес разместить) и отклонять его на небольшой угол. Ход работы целиком понятен из описания ее в учебнике.

Средства измерения: секундомер (Δt = ±0,5 с); линейка или измерительная лента (Δl = ±0,5 см)

опыта1, мNt, сt_ср, сТ_срg_ср, м/с 211,54010021,54098992,4759,65731,54099

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Источник

Обсуждение работы и полученных результатов с учителем.

Оборудование: ученическая линейка, измерительная лента, мерный цилиндр (мензурка), металлический цилиндр из калориметрического набора, книга, стол.

Урок №1 Прямое измерение – определение значения физической величины непосредственно средствами измерения. Прочитаем справочный материал, (прямое измерение).

1) Измеряем длину крышки стола, с помощью ученической линейки и с помощью мерной ленты.

2) (Мерная лента) l_{изм 1} = …

Линейка прикладывается несколько раз, при каждом измерении возникает погрешность.

4) Погрешность мерной ленты Δl₁ = …

5) Погрешность линейки Δl₂ = Σ Δl₁=…

Как записать результат? Предложено несколько способов записи результатов измерения.

Длина стола а) l₁ = l_изм ± Δl

2) при измерении ускорения . ε_a = …, Δa = …

3) Измерим площадь крышки стола S.

4) Сначала определяем относительную погрешность, а затем абсолютную. Как определять относительную погрешность косвенных измерений смотрите в справочном материале, таблица № 2.

Запишем результат измерения.

5) Измерим объем цилиндра V

6) Рассчитаем погрешности измерений.

9) Найдем плотность вещества с помощью мензурки и весов.

Лабораторная работа № 2

Измерение ускорения свободного падения

• Цель работы: изучить свободное падение тел и измерить ускорение свободного падения с помощью прибора для изучения движения тел.

• Оборудование, средства измерения: 1) металлический брусок размером 4 х 25 х 40 мм, 2) бумажная лента размером 20 х 300мм, 3) полоска копировальной бумаги размером 20 х 300мм, 4) желоб, 5) штатив лабораторный, 6) электромагнитный отметчик времени, 7) линейка измерительная.

Схема экспериментальной установки для изучения свобода падения тел приведена на рисунке 1.

К грузу 1 прикреплена длинная бумажная лента 2 с миллиметровыми делениями, покрытая сверху полоской копировальной бумаги 3. Лента с грузом удерживается зажимом 4 в верхней части желоба 5. Желоб крепится на штативе 6 и представляет собой планку с бортиками, образующими паз для движения ленты. При освобождении зажима груз начинает свободно падать, увлекая за собой бумажную ленту. Перемещения груза в различные моменты времени фиксируются электромагнитным отметчиком времени 7, включаемым до освобождения зажима кнопкой 8. Через каждые 0,02 с заостренный металлический боек 9 (рис. 2) притягивается к катушке 10, оставляя отметки на копировальной бумаге и соответственно на бумажной ленте. Пренебрегая сопротивлением воздуха, можно считать, что свободно падающий груз движется равноускоренно с ускорением g = 9,8 м/с 2 . Тогда перемещение груза (относительно начальной точ­ки подвеса) по оси У, направленной вниз, зависит от времени по закону

(1)

По меткам, оставленным на бумажной ленте электромагнитным отметчиком времени (рис. 3), можно найти перемещение у_n груза относительно начальной точки подвеса в любой момент времени t_n = пТ, где п —число интервалов между указанными метками, а Т = 0,02 с.

Согласно формуле (1) (2)

Из формулы (2) следует, что перемещение груза за время t₁ = Т = 0,02 с, т. е. расстояние между нулевой и первой метками,

(3)

Соответственно при равноускоренном движении

Порядок выполнения работы

1. Соберите экспериментальную установку (см. рис. 1)

2. включите электромагнитный отметчик времени в сеть напряжением 42 В, нажмите на кнопку 8.

3. Освободите зажим 4, не отпуская кнопки включения отметчика до конца движения груза.

4. На бумажной ленте измерьте перемещения у_n, груза между нулевой и n-й метками в момент времени t_n = пТ где (T = 0,02 с). Результаты измерений занесите в табл.1.

Найдем отношение y_n/n 2 = k, если оно постоянно, то движение равноускоренное

результаты вычислений занесите в табл. 2.

6. Вычислите значение ускорения свободного падения g по формуле (5) для различных моментов времени: (Для 4 значений n = 1, n = 3, n = 7, n = 10)

7. Рассчитаем относительную погрешность косвенного измерения у свободного падения для t₇, (см. табл. 2 ) ε₇ = …

8. Рассчитайте абсолютную погрешность измерения ускорения свободного падения.

9. Запишите окончательный результат в виде g₇ = g_изм7 ± Δ₇ = …

Дополнительное задание. Доказать, что модуль ускорения свободного падения не зависит от массы тела.

1) Скрепите изоляционной лентой два груза и повторите пункты 2—4 основного задания.

2) Сравните расстояние между метками на двух бумажных лентах, полученных при падении грузов разных масс, и сделайте вывод.

Лабораторная работа № 3

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник

Тема: Ускорение свободного падения и способы его измерения

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Управление образования Исполнительного комитета

Нижнекамского муниципального района Республики Татарстан

V Республиканская открытая юношеская научно-исследовательская

РТ Спасский район с. Никольское

Секция «Естественные науки»

Тема: Ускорение свободного падения и способы его измерения

учитель физики и информатики

Глава 1: Ускорение свободного падения на поверхности Земли

§1. Исторические сведения об открытии свободного падения и методах его измерения; 4

§2. Ускорение свободного падения в различных точках Земли; 9

§3. Для чего измеряют ускорение свободного падения 11

Глава 2: Методы измерения ускорения свободного падения

§1. Измерение ускорения свободного падения с помощью прибора для изучения движения тел. 15

§2. Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника 18

§3. Измерение ускорения свободного падения в процессе свободного падения тел 20

IV. Список использованных источников и литературы 23

На первых уроках физики мы познакомились со знаменитым опытом Галилео Галилея. Трудно поверить, что все тела и маленькие и большие, отличающиеся своей массой, достигают поверхности Земли одновременно. Затем мы узнали, что с падением тел связано число g, которое называется ускорением свободного падения. Чему оно равно? Интересно, как измерить это число, от чего оно зависит, а для чего нужно его измерять? Чтобы найти ответы на поставленные вопросы, мы решили с другими членами кружка «Физика вокруг нас» более подробно изучить этот вопрос.

1. Ознакомиться с историей открытия свободного падения тел;

2. Изучить методы измерения ускорения свободного падения на поверхности Земли;

3. Провести самостоятельные измерения ускорения свободного падения различными способами.

Глава 1: Ускорение свободного падения на поверхности Земли

§1. Исторические сведения об открытии свободного падения и методах его измерения;

Таким образом, можно предположить, что свободное падение есть равноускоренное движение. Так как для равноускоренного движения перемещение рассчитывается по формуле, то если взять три некоторые точки 1,2,3 через которые проходит тело при падении и записать: (ускорение при свободном падении для всех тел одинаково), получится, что отношение перемещений при равноускоренном движении равно:

§2. Ускорение свободного падения в различных точках Земли;

Ускорение свободного падения g, — ускорение, сообщаемое телу под действием притяжения планеты или другого астрономического тела в безвоздушном пространстве — вакууме. Его значение для Земли обычно принимают равным 9,8 или 10 м/с². Стандартное («нормальное») значение, принятое при построении систем единиц, g = 9,80665 м/с², а в технических расчетах обычно принимают g = 9,81 м/с². Значение g было определено как «среднее» в каком-то смысле ускорение свободного падения на Земле, примерно равно ускорению свободного падения на широте 45,5° на уровне моря. Реальное ускорение свободного падения на поверхности Земли зависит от широты и варьируется от 9,780 м/с² на экваторе до 9,832 м/с² на полюсах. Оно может быть вычислено по эмпирической формуле:

g= 9,780327 [1+0,0053024sin2(j) – 0,0000058 sin(2j)] – 3,086 ·10-6 h

где φ — широта рассматриваемого места, h — высота над уровнем моря. Ускорение свободного падения состоит из двух слагаемых: гравитационного ускорения и центростремительного ускорения. Значение гравитационного ускорения на поверхности планеты можно приблизительно подсчитать, представив планету точечной массой M, и вычислив гравитационное ускорение на расстоянии её радиуса R:

,

где G — гравитационная постоянная (6,6742×10-11 м3с-2кг-1).

Если применить эту формулу для вычисления гравитационного ускорения на поверхности Земли, мы получим

м/с²

Полученное значение приблизительно совпадает с ускорением свободного падения. Отличия обусловлены:

центростремительным ускорением в системе отсчёта, связанной с вращающейся Землёй; неточностью формулы из-за того, что масса планеты распределена по объёму, который, кроме того, имеет нешарообразную форму; неоднородностью Земли, что используется для поиска полезных ископаемых по гравитационным аномалиям;

Ускорение свободного падения для некоторых городов

Источник

Лабораторная работа по физике на тему: «Определение ускорения свободного падения при помощи маятника».

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Лабораторная работа по физике на тему:

«Определение ускорения свободного падения при помощи маятника».

Часы с секундной стрелкой

Измерительная лента с погрешностью =0,5 см

Шарик с отверстием

Штатив с муфтой и кольцом

В работе используется простейший маятниковый прибор – шарик на нити. При малых размерах шарика по сравнению с длиной нити и небольших отклонениях от положения равновесия период колебания равен

Для увеличения точности измерения периода нужно измерить время t остаточно большого числа N полных колебаний маятника. Тогда период

И ускорение свободного падения может быть вычислено по формуле

Установить на краю стола штатив.

Измерить лентой длину l маятника.

Возбудить колебания маятника, отклонив шарик в сторону на 5-8 см и отпустив его.

Измерить в нескольких экспериментах время t 50 колебаний маятника и вычислить t _ср :

Вычислить среднюю абсолютную погрешность измерения времени и результаты занести в таблицу.

Вычислить ускорение свободного падения по формуле

Определить относительную погрешность измерения длины маятника

Вычислить относительную погрешность измерения g по формуле

Определить и записать результат измерения.

Вывод: Получается, что ускорение свободного падения, измеренное при помощи маятника, приблизительно равно табличному ускорению свободного падения (g=9,81 м/с 2 ) при длине нити 1 метр.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Лабораторная работа по физике на тему:

«Определение ускорения свободного падения при помощи маятника».

В работе используется простейший маятниковый прибор – шарик на нити. При малых размерах шарика по сравнению с длиной нити и небольших отклонениях от положения равновесия период колебания равен

Для увеличения точности измерения периода нужно измерить время t остаточно большого числа N полных колебаний маятника. Тогда период

И ускорение свободного падения может быть вычислено по формуле

Вывод: Получается, что ускорение свободного падения, измеренное при помощи маятника, приблизительно равно табличному ускорению свободного падения (g=9,81 м/с 2 ) при длине нити 1 метр.

Источник

«Измерение ускорения свободного падения»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

План-конспект урока по физике в 9 классе

ТЕМА УРОКА: «Лабораторная работа № 2

«Измерение ускорения свободного падения» Инструктаж по ОТ. »

— формирование у школьников умения вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения и принятия других решений;

— формирование у них выраженной устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению;

— повышать готовность учащихся к саморазвитию;

— развивать креативность мышления

-провести инструктаж по ТБ;

-рассмотреть и измерить ускорение свободного падения;

— формирование у школьников умения самостоятельно анализировать условия достижения цели (в выполнении конкретного задания) на основе учета выделенных учителем ориентиров действия в новом учебном материале;

— грамотно использовать речевые средства для представления полученного результата, формирование умения следовать морально-этическим и психологическим принципам общения и сотрудничества на основе уважительного отношения к партнерам (однокласникам);

— развивать интерес к предмету.

Тип урока: Комбинированный

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная.

Необходимое оборудование: доска, прибор для изучения движения тел, полоски из миллиметровой и копировальной бумаги, штатив с муфтой и лапкой или фотография результатов эксперимента.

Приветствие отметка отсутствующих.

Скорость течения реки 3м/с, а рыбак может сообщить лодке скорость 5м/с. Определите время, необходимое рыбаку, чтобы спуститься на 40м вниз по течению и на столько же подняться в вверх.

V1 = 3м/с а) по течению. → V1 → V2

б) против течения. → V1 ← V2

Что такое ускорение?

В чем оно измеряется?

Что такое свободное падение?

Давайте измерим ускорение свободного падения.

Описание устройства и действие прибора

В приборе (см рис.1) желоб с установленным в нем вибратором 2 укреплен вертикально в лапке штатива 8. К грузу 4 прикреплены две бумажные ленты 5: одна из миллиметровой бумаги, а вторая (поверх первой) – из копировальной. Ленты удерживаются зажимом 6. Если отпустить зажим, то ленты вместе с грузом будут совершать падение, близкое к свободному. Подвижный вибратор колеблется, оставляя метки на движущейся мимо нее ленте через промежутки времени T = 0,02с

Измерив расстояние между нулевой и любой другой меткой, можно определить какой путь s прошел груз с лентой за время t=nT, где n – число интервалов между указанными метками.

Зная путь s и промежуток времени t, за который этот путь был пройден, можно рассчитать ускорение свободного падения g по формуле g=2s/t2.

Собрать установку по рисунку

Для записи результатов начертить таблицу

Включите прибор в сеть, нажмите на кнопку 7, а затем освободите зажим, не отпуская кнопку до конца движения бруска.

Вычислите время движения t = n·T, где T = 0,02 с, а n – число интервалов между метками.

Измерьте путь и выразите его в системе СИ.

Рассчитайте ускорение свободного падения по формуле g=2s/t2.

Полученные результаты занесите в таблицу.

5.Первичная проверка понимания.

Выполнение лабораторной работы.

Измерение ускорения свободного падения

Цель работы : измерить ускорение свободного падения с помощью прибора для изучения движения тел

Приборы и материалы: прибор для изучения движения тел, полоски из миллиметровой и копировальной бумаги, штатив с муфтой и лапкой или фотография результатов эксперимента.

Источник

• ← Пользуясь данными выполненной работы докажите на конкретных примерах что по показателю плотности
• Пользуясь масштабом данной карты определите чему примерно равна площадь антарктиды →