重力加速度的测定实验报告.docx

重力加速度的测定实验报告一、 ,用复摆测定重力加速度,。,并测定重力加速度。复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。如图1,刚体绕?为固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,其摆动角度。若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有 M??mghsin?,(1) 又据转动定律,该复摆又有??,(I为该物体转动惯量)由和可得M?I? ?????2sin?,? 其中?2? mgh 。若?很小时近似有I ?????2?,? 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为 T?2? I ,mgh 设IG为转轴过质心且与O轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知 I?IG?mh2, 代入上式得 IG?mh2 T?2?, mgh 设式中的IG?mk2,代入式,得 mk2?mh2k2?h2 ,T?2??2? mghgh k为复摆对G轴的回转半径,h为质心到转轴的距离。对式平方则有 4?224?22 Th?k?h, gg 2 设y?T2h,x?h2,则式改写成 4?224?2 y?k?x, gg 式为直线方程,实验中(实验前摆锤A和B已经取下)测出n组(x,y)值,用 4?224?2 作图法求直线的截距A和斜率B,由于A?,所以k,B? gg 4?2 g?,k? B Ag ?4?2 A ,B 由式可求得重力加速度g和回转半径k。、秒表。 ,调节复摆底座的两个旋钮,使复摆与立柱对正且平行,以使圆孔上沿能与支架上的刀口密合。 ,,依次是:6cm8cm10cm12cm14cm16cm处。每个点连测两次,再测时不需重启复摆。,摆角不能过大,摆幅约为立柱的宽度。复摆每次改变高度悬挂时,圆孔必须套在刀口的相同位置上。 ?T2h,x?h2,分别计算出各个x和y值,填入数据表格。,y为纵坐标,用坐标纸绘制x—y直线图。。 4?2 :g?,k? B Ag ?4?2A ,计算出重力加速度g和回转半径k。B 实验数据表格规范及参考数据画x—y直线图:要用规范的坐标纸描绘。 ,再计算出g和k。_ _ _ 用最小二乘法处理数据:斜率B? ?xyx?x _2 _ 2 截距A?y? __ :g?差。 s2 。将测量结果与此值比较,计算相对误 ,不能扭动。如发现扭动,必须重新启动。,复摆摆角不宜超过5度,要尽量使每次摆动的幅度相近。,将复摆从支架上取下,放到桌面上。二、 ,认识简谐运动的规律。。,上端固定,下端悬挂一个重球。当细线质量比重球质量小很多,球的直径比细线长度短很多时,可以把重球看作是一个不计细线质量的质点。将摆球自平衡位置拉至一边然后释放,摆