Лабораторная работа №2 Тема: Измерение ускорения свободного падения с математического маятникаЦель: измерить ускорение свободного падения, используя формулу периода колебаний математического маятника.Оборудование: штатив, шарик с прикрепленной к нему нитью, измерительная лента, секундомер.Ход урока:1. Подвесить к штативу шарик на нити (30 см2. Измерить время 10 полных колебаний маятника, вычислить период колебаний.3. Вычислить ускорение свободного падения.4. Повторить измерения, изменив длину нити маятника.5. Вычислить относительную и абсолютную погрешности. 6. Записать результат с учетом погрешности.

Подъемная сила шарика равна разности выталкивающей силы, действующей на шарик в воздухе (направлена вверх), и веса оболочки шарика или силы тяжести (направлена вниз). Обе силы приложены к центру масс шарика.

     F = Fₐ - P = gV(ρ - ρ₀) - mg

где  g = 10 H/кг - ускорение свободного падения

      V = 0,05 м³ - объем шарика

      ρ = 1,29 кг/м³ - плотность воздуха

      ρ₀ = 0,18 кг/м³ - плотность гелия

      m = 1,6 г = 0,0016 кг - масса оболочки шарика

Тогда:

      F = 10 · 0,05 · (1,29 - 0,18) - 0,0016 · 10 = 0,555 - 0,016 = 0,539 (H)

Максимальная масса игрушки, при которой шарик не будет падать:

      m = F/g ≈ 0,054 (кг) = 54 (г)

Для того, чтобы шарик поднимался вверх, масса игрушки должна быть меньше полученного значения.

Объяснение: