LMEC-3 Jednostavno njihalo s električnim odbrojavanjem

Uvod

Jednostavni eksperiment s klatnom nužan je eksperiment u osnovnoj nastavi fizike na fakultetu i u nastavi fizike u srednjoj školi. U prošlosti je ovaj eksperiment bio ograničen na mjerenje razdoblja vibracija male kuglice pod uvjetom jednostavnog njihala koje radi približno jednako njihanje razdoblja pod malim kutom, uglavnom ne uključujući vezu između razdoblja i kuta zamaha. Da bi se proučio odnos između njih, periodično mjerenje mora se provoditi pod različitim kutovima zamaha, čak i pod velikim kutovima zamaha. Tradicionalna metoda mjerenja ciklusa koristi ručno štopericu, a pogreška mjerenja je velika. Da bi se pogreška smanjila, potrebno je uzeti višestruku vrijednost nakon višestrukog mjerenja. Zbog postojanja prigušenja zraka, kut zamaha opada s produljenjem vremena, pa je nemoguće točno izmjeriti točnu vrijednost razmaka pod velikim kutom. Nakon upotrebe integriranog prekidača Hall senzora i elektroničkog timera za postizanje automatskog mjerenja vremena, razdoblje jednostavnog njihala pod velikim kutom može se točno izmjeriti u nekoliko kratkih ciklusa vibracija, tako da se može zanemariti utjecaj prigušivanja zraka na kut njihanja , a eksperiment o odnosu razdoblja i kuta zamaha može se provesti glatko. Nakon dobivanja odnosa između razdoblja i kuta zamaha, razdoblje vibracija s vrlo malim kutom zamaha može se precizno izmjeriti ekstrapolacijom na nulti kut zamaha, tako da se ubrzanje gravitacije može točnije izmjeriti.

Eksperimenti

1. Izmjerite razdoblje njihanja s fiksnom duljinom žice i izračunajte gravitacijsko ubrzanje.

2. Izmjerite razdoblje njihanja promjenom duljine strune i izračunajte odgovarajuće gravitacijsko ubrzanje.

3. Provjerite je li razdoblje njihala proporcionalno kvadratu duljine žice.

4. Izmjerite razdoblje njihanja mijenjanjem početnog kuta zamaha i izračunajte gravitacijsko ubrzanje.

5. Koristite metodu ekstrapolacije za postizanje preciznog gravitacijskog ubrzanja pod vrlo malim kutom zamaha.

6. Proučiti utjecaj nelinearnog učinka pod velikim kutovima zamaha.

Tehnički podaci