LMEC-3 Jednoduché kyvadlo s elektrickým časovačom

Úvod

Jednoduchý kyvadlový experiment je nevyhnutným experimentom na výučbe základnej fyziky na strednej škole a výučby fyziky na strednej škole. V minulosti sa tento experiment obmedzoval na meranie periódy vibrácií malej guľôčky za podmienky jednoduchého kyvadla, ktoré robilo približne rovnaké periódy periódy v malom uhle, spravidla nezahŕňalo vzťah medzi periódou a uhlom kyvania. Aby bolo možné študovať ich vzájomný vzťah, musí sa periodické meranie uskutočňovať pri rôznych uhloch výkyvu, dokonca aj pri veľkých uhloch výkyvu. Tradičná metóda merania cyklu využíva manuálne načasovanie stopiek a chyba merania je veľká. Aby sa znížila chyba, je potrebné brať priemernú hodnotu po viacperiodickom meraní. Z dôvodu existencie tlmenia vzduchu sa uhol výkyvu s predĺžením času zmenšuje, takže nie je možné presne zmerať presnú hodnotu periódy výkyvu pod veľkým uhlom. Po použití integrovaného spínača Hallovho snímača a elektronického časovača na uskutočnenie automatického časovania možno periódu jednoduchého kyvadla pod veľkým uhlom presne zmerať v niekoľkých krátkych vibračných cykloch, takže je možné ignorovať vplyv tlmenia vzduchu na uhol výkyvu a experiment so vzťahom medzi periódou a uhlom výkyvu je možné vykonať hladko. Po získaní vzťahu medzi periódou a uhlom výkyvu možno vibračnú periódu s veľmi malým uhlom výkyvu presne zmerať extrapoláciou na nulový uhol výkyvu, aby bolo možné presnejšie zmerať gravitačné zrýchlenie.

Pokusy

1. Zmerajte periódu výkyvu s pevnou dĺžkou struny a vypočítajte gravitačné zrýchlenie.

2. Zmerajte periódu výkyvu zmenou dĺžky struny a vypočítajte príslušné gravitačné zrýchlenie.

3. Skontrolujte, či je perióda kyvadla úmerná štvorcu dĺžky reťazca.

4. Zmerajte periódu výkyvu zmenou počiatočného uhla výkyvu a vypočítajte gravitačné zrýchlenie.

5. Použite metódu extrapolácie na získanie presného gravitačného zrýchlenia pri extra malom uhle výkyvu.

6. Študujte vplyv nelineárneho javu pri veľkých uhloch výkyvu.

technické údaje