Laisvai krintančių kūnų pagreičio ir gravitacinės konstantos nustatymas

1.Darbo tikslas: Susipažinti su visuotinės traukos dėsniu, laisvai krintančio kūno kinematika ir nustatyti matavimo rezultatų patikimumo intervalą. 2. Teorinė dalis. Du materialūs taškai, kurių masės m ir M, nutolę nuotoliu r, veikia vienas kitą traukos (gravitacijos) jėga, lygia F=γmM/r2 (1) Dydis  vadinamas gravitacine konstanta. Jeigu m=M=1 kg, tai F =  . Taigi gravitacinė konstanta skaitine verte lygi jėgai, kuria traukia vienas kitą du materialūs taškai, kai jų masės lygios po 1 kg., o atstumas tarp jų lygus 1 m. Pritaikykime visuotinės traukos dėsnį esantiems Žemės paviršiuje kūnams. Žemės traukos jėga sąlygoja kūno svorį P, todėl PF, t.y. g=γMž/R2 (2) čia g – laisvai krintančių kūnų kūnų pagreitis, Mž = 5,98  1024 kg – Žemės masė, o R = 6,4  106 m – Žemės spindulys. Matome, jog išmatavus laisvai krintančio kūno pagreitį (g), suteiktą Žemės traukos ir žinant Mž bei R, galima apskaičiuoti gravitacinę konstantą γ=gR2/Mž (3) 3. Aparatūra ir darbo metodas Ieškodami dydžio g, panaudosime krintantį ore mažą, bet sunkų rutuliuką. Mažu greičiu krintančiam kūnui oro pasipriešinimo įtaka nedidelė, todėl kritimas panašus į laisvą. Toks rutuliukas juda tolygiai greitėdamas ir per laiką t nukrinta kelią h, lygų h=gt2/2 (4) Išmatavę h ir t, pagal (4) formulę apskaičiuojame g. Siekdami didesnio tikslumo, nekeisdami kelio h, n kartų išmatuojame kritimo laiką tI, kiekvienam atvejui apskaičiuojame pagreitį gI ir randame aritmetinį vidurkį. Įvertindami matavimo tikslumą, apskaičiuojame aritmetinio vidurkio vidutinę kvadratinę paklaidą: (6) ir patikimumo intervalą g=t,nSn (7) čia t,n – Stjūdento patikimumo koeficientas, atitinkąs patikimumo tikimybę =0,95. Pasirinkdami vidutinę pagreičio (

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!