FISA EXPERIMENTALA - VERIFICAREA LEGILOR PENDULULUI GRAVITATIONAL - Fizica

Extras din document

FIŞĂ DE ACTIVITATE EXPERIMENTALĂ - Studiul oscilaţiilor unui oscilator liniar 1. Materiale necesare: postament, dinamometru 1N, 2N, suport pentru dinamometru, sisteme de prindere, mase marcate, cronometru, riglă gradată (hârtie milimetrică). Fig. 2. Consideraţii teoretice Pendulul elastic este alcătuit dintr-un resort elastic cu constanta de elasticitate k şi un corp de masă m. Scos din poziţia de echilibru şi lăsat liber, pendulul elastic oscilează sub acţiunea unei forţe de tip elastic: = - k (1), unde x este deplasarea corpului faţă de de poziţia de echilibru, numită elongaţia oscilaţiei, iar k este constanta de elasticitate a resortului (fig.). Neglijând frecările, mişcarea sistemului poate fi considerată o mişcare oscilatorie armonică. Perioada pendulului elastic este exprimată prin relaţia: (2) k = (4 π 2 m)/T2 3. Mod de lucru: - Suspendăm de resort unul dintre corpurile cu masa marcată (cunoscută). - Scoatem sistemul din poziţia de echilibru static şi îl lăsăm să oscileze. - Măsurăm cu cronometrul timpul t necesar efectuării a N oscilaţii (minim 30 de oscilaţii); - Determinăm valoarea perioadei, din relaţia T = t/N. - Repetăm operaţiile anterioare de mai multe ori, şi calculăm valoarea medie a perioadei ; - Repetăm operaţiile, înlocuind corpul de masa m , pe rând, cu alte corpuri (de mase m2, m3, m4,...). - Determinăm valoarea constantei de elasticitate pentru fiecare experiment, evaluând şi erorile. 4. Tabel cu date experimentale: DINAMOMETRU 1 N N (nr. de osc.) t (s) m (g) T (s) 4 π 2 T2 (s2) k (N/m) (N/m) DINAMOMETRU 2 N N (nr. de osc.) t (s) m (g) T (s) 4 π 2 T2 (s2) k (N/m) (N/m) Calculăm valoarea constantei de elasticitate : k= Pentru o mai bună caracterizare a preciziei experimentului, calculăm eroarea relativă: . Eroarea relativă („precizia”) este o mărime adimensională şi se exprimă în procente. Cu cât eroarea relativă este mai mică, cu atât precizia măsurătorii este mai mare. 5. Evaluarea rezultatelor: - Ce observaţii puteţi face asupra valorilor obţinute ? Indicaţi sursele de erori. - În ce condiţii s-ar putea mări precizia măsurătorilor? Consideraţi că se modifică constanta de elasticitate, dacă resortul se rupe în două jumătaţi , iar acestea se grupează în serie/paralel.