ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Положите на груз P₂ перегрузок D, включите ток в цепи электромагнита и приведите груз P₁ в соприкосновение с электромагнитом. Затем установите сплошную платформу G на некотором расстоянии h₁ от нижнего основания груза P₂. После этого включите ток в цепи электромагнита и одновременно пустите в ход секундомер. Его показание дает время движения t_изм. Оставляя расстояние h₁ неизменным, произведите не менее пяти измерений времени движения t_изм. Данные занесите в 1-ю строку таблицы 1. Затем, установив платформу G на новом расстоянии h₂, вновь, не менее пяти раз измерьте время движения и результаты занесите во вторую строку таблицы. Проделайте таким образом измерения времени движения не менее, чем для 5 различных расстояний h, занося результаты в соответствующие строки таблицы. Найдите для каждой высоты среднее время движения и погрешность Dt, занося их также в таблицу 1.

Таблица 1.

№

h

t

Dt i

Dt

...

Изобразите на графике, вдоль оси абсцисс которого отложены значения , а вдоль оси ординат , полученные вами значения для различных значений h. Изобразите здесь же в виде вертикальных отрезков ошибки измерений Dt, отложив эти отрезки вверх и вниз от соответствую­щих значений . Вы получите кар­тину, типа изображенной на рис. 3.

Проведите прямую по полученным точкам так, чтобы она проходила как можно ближе к этим точкам и чтобы точки располагались по возможности равномерно по обе стороны от прямой.

Величину , по которой определяется , найдите как отношение (смысл обозначения ясен из рис.3). С помощью (9) найдите . Это будет среднее значение ускорения свободного падения. Для того, чтобы оценить погрешность измерения ускорения свободного падения Dg, можно поступить следующим образом. Проведите на графике еще одну прямую через точки (t₁–Dt₁) и (t_n+Dt_n) и определите ее тангенс наклона A_1­ таким же образом, как и . Разность DA=½ – A₁½ можно принять в качестве погрешности определения величины А. Можно оценить, разумеется, DA, если провести прямую через точки t₁+Dt и t_n–Dt и в качестве DA взять разность ½ – A₂½, где A₂ – тангенс угла наклона этой прямой. Если вы верно нашли , то определение DA и первым и вторым способом даст величины одного порядка. Зная и погрешность DA, легко определить с помощью (9) и относительную погрешность :

(10)

А по e легко найти и Dg:

Dg= ×e (11)

В (11) не учтена погрешность в определении масс грузов Dm и перегрузка Dm₁. Дело здесь в том, что массы определяются взвешиванием на весах с точностью до , т.е. относительная погрешность не более , в то время как значительно выше. Иными словами, погрешностями Dm и Dm₁ мо­жно пренебречь. Запишите результаты эксперимента в виде

g= ±Dg.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как влияют на результаты определения g сила трения и инерция блока?

2. Что нужно делать для уменьшения влияния сил трения и инерционности блока – уменьшать или увеличивать массу перегрузка m₁ ?

3. Как оценить пределы, в которых должна находиться масса перегрузка m₁, с тем, чтобы точность измерения была наибольшая?