131- Μέτρηση του g, ( στο σπίτι).
Transcript of 131- Μέτρηση του g, ( στο σπίτι).
131 - Μέτρηση του g, ( στο σπίτι).
Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2012 - 2013
Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος
Σε αυτό το πείραμα θα μετρήσουμε την περίοδο ενός εκκρεμούς,
και θα προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε την επιτάχυνση της βαρύτητας g,
στον τόπο της Λευκάδας …
Για αυτό το λόγο θα χρησιμοποιήσουμε, ένα μικρό βαρίδι ψαρέματος, πετονιά και μια ταινία για μετρήσεις μήκους …
Θα χρησιμοποιήσουμε, ακόμα, μια βάση στήριξης, ένα σφιγκτήρα και μερικά χάρτινα κουτιά,
για την ανύψωση και τη ρύθμιση της όλης διάταξης …
… το Multilog, με την μία φωτοπύλη και ένα καλώδιο σύνδεσης αισθητήρων …
… το PC …
… και ένα σημείο στήριξης του εκκρεμούς …
Ξεκινάμε, μετρώντας το μήκος του εκκρεμούς, από το θεωρητικό κέντρο βάρους του αιωρούμενου σώματος …
… μέχρι και το μήκος l = 1 m, για το εκκρεμές που θα κατασκευάσουμε …
Σημαδεύουμε εδώ στο 1 m …
… ώστε να ξέρουμε που να δέσουμε την πετονιά του εκκρεμούς …
Κατόπιν μετράμε με την μετροταινία …
… το μήκος του εκκρεμούς να είναι l = 1 m …
l = 1 m
Υψώνουμε και ευθυγραμμίζουμε την βάση στήριξης …
… με τη βοήθεια της φυσαλίδας του αλφαδιού …
Δοκιμάζουμε την αιώρηση του βαριδιού …
… από το σημείο ισορροπίας …
… και σε όλη την διαδρομή του …
Ανοίγουμε το MultiLog …
… και συνδέουμε την φωτοπύλη με το καλώδιο σύνδεσης αισθητήρων …
… όπου ο αισθητήρας εμφανίζεται
σαν μετρητής τάσης …
… ενώ την άλλη του άκρη με το Multilog …
Ρυθμίζουμε με το « Rate », την δειγματοληψία για « 2000/sec »…
… και το σύνολο των μετρήσεων με το « Samples »,
για « 20000 » μετρήσεις …
Ξεκινάμε το PC …
… και το πρόγραμμα DB – Lab 3.2 …
… καθώς και την αιώρηση του εκκρεμούς …
Τώρα ξεκινάμε και τις μετρήσεις με το MultiLog …
Για τις πρώτες 9 περιόδους του εκκρεμούς …
… μετράμε χρόνο Τ = 17,600 sec …
Μήκος εκκρεμούς l 1 m
Αριθμός π π 3,141592
Περίοδος T 1,955 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,32918444 m/s2
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 9,78 m/s2
( στον Ισημερινό )
Βρίσκουμε τον μέσο όρο, διαιρώντας με το 9 …
… και παίρνουμε την πρώτη τιμή για την επιτάχυνση της βαρύτητας …
Επαναλαμβάνουμε τις μετρήσεις …
… και τώρα μετράμε χρόνο, για τις 9 αιωρήσεις , Τ = 17,570 sec …
Μήκος εκκρεμούς l 1 m
Αριθμός π π 3,141592
Περίοδος T 1,952 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,36095838 m/s2
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 9,78 m/s2
( στον Ισημερινό )
… και παίρνουμε την δεύτερη τιμή για την επιτάχυνση της βαρύτητας …
Βρίσκουμε πάλι τον μέσο όρο, διαιρώντας με το 9 …
Στις επόμενες 9 μετρήσεις …
… ο συνολικός χρόνος είναι Τ = 17,590 sec …
Μήκος εκκρεμούς l 1 m
Αριθμός π π 3,141592
Περίοδος T 1,954 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,3397595 m/s2
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 9,78 m/s2
( στον Ισημερινό )
… και παίρνουμε και την τρίτη τιμή για την επιτάχυνση της βαρύτητας …
Βρίσκουμε και πάλι τον μέσο όρο, διαιρώντας με το 9 …
Επαναλαμβάνουμε τις μετρήσεις για 4η φορά και …
… ο συνολικός χρόνος που παίρνουμε είναι Τ = 17,530 sec …
Μήκος εκκρεμούς l 1 m
Αριθμός π π 3,141592
Περίοδος T 1,947 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,4142417 m/s2
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 9,78 m/s2
( στον Ισημερινό )
… και έχουμε την τέταρτη τιμή για την επιτάχυνση της βαρύτητας …
Βρίσκουμε πάλι τον μέσο όρο, διαιρώντας με το 9 …
Στις τελευταίες μετρήσεις …
… ο συνολικός χρόνος είναι Τ = 17,540 sec …
Μήκος εκκρεμούς l 1 m
Αριθμός π π 3,141592
Περίοδος T 1,948 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,40355221 m/s2
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 9,78 m/s2
( στον Ισημερινό )
… και έτσι έχουμε και την πέμπτη τιμή για την επιτάχυνση της βαρύτητας.
Βρίσκουμε πάλι τον μέσο όρο, διαιρώντας με το 9 …
Μήκος εκκρεμούς l 1 m
Αριθμός π π 3,141592
Περίοδος T 1,9512 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,3694562 m/s2
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 9,78 m/s2
( στον Ισημερινό )
1,955
1,952
1,954
1,947
1,948
1,9512
Υπολογίζω το μέσο όρο της περιόδου Τ…
Σφάλμα 5,93 %
(10,36 - 9,78) / 9,78 * 100
… και το σφάλμα για την τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας …
Η ακριβής τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας μεταβάλλεται συναρτήσει των γεωγραφικών συντεταγμένων.
Οι αποκλίσεις οφείλονται κυρίως στο μη συμμετρικό σχήμα της Γης και στο γεγονός ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της.
Συγκεκριμένα, στον Ισημερινό, όπου το γεωγραφικό πλάτος είναι 0°, βρέθηκε ότι η τιμή του g είναι 9,780 m/s2.
Στους πόλους, όπου το γεωγραφικό πλάτος είναι 90°, η τιμή του g είναι 9,832 m/sec2.
Το σφάλμα για την τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας είναι …
(10,36 - 9,78) / 9,78 * 100
Σφάλμα 5,93 %
Περίοδος T 1,9512 s
Επιτάχυνση της βαρύτητας g 10,3694562 m/s2
(10,36 - 9,81) / 9,81 * 100
(10,36 - 9,832) / 9,832 * 100
Σφάλμα 5,60 % Σφάλμα 5,37 %
… τέλος πειράματος …