Determinarea acceleratiei gravitationale folosind pendulul gravitational

I. Teoria lucrariiMiscarea oscilatorie este miscarea periodica a unui sistem fizic care se face simetric fata de o pozitie de echilibru. Perioada reprezinta timpul in care oscilatorul efectueaza o oscilatie completa.Pendulul gravitaional reprezint un sistem fizic, format dintr-un corp de mas m suspendat de un punct fix printr-un fir de lungime l, care efectueaz o micare oscilatorie sub aciunea forei gravitaionale.

= g=

T perioada exprimata in secunde g acceleratia gravitationalal lungimea firului exprimata in metri- pulsatia

II. Descrierea dispozitivului experimental

In cadrul experimentului am dispus de un pendul gravitational ( un fir de o lungime masurata in prealabil, legat de un suport alcatuit din doua tije perpendiculare sprijinite pe o baza dreptunghiulara, iar de fir era legat un corp de greutate redusa), un cronometru si o rigla pentru masurarea lungimii firului.

III. Metoda de lucruInstrumente necesare : un corp mic si greu cu dispozitiv de prindere un fir inextesibil instrument pentru masurat intervalele de timp instrumente de geometrie

Folosind materialele din laborator pe care le aveam la dispozitie(suportul cu firul de lungime, l=0,23m in primul caz si l=0,195 m in al doilea caz), se agata corpul de masa m, se scoate pendulul din pozitia de echilibru, se lasa liber si se cronometreaza timpul in care se efectueaza 5,6,7,8,9,10, respectiv 11 oscilatii, urmand sa se calculeze perioada cu ajutorul forumulei T=t/N. In final se calculeaza valoarea acceleratiei gravitationale cu ajutorul formulei prezente in teoria lucrarii, obtinand mici erori.Pentru a observa erorile, se calculeaza valoare medie a acceleratiei gravitationale, urmand sa se faca diferenta dintre datele experimentale si .

IV. Datele experimentale

Nr. CrtNt(s)T(s)l (m)g(N/kg)(N/kg)g-

154,6550,9310,2310,4710,416

265,610,9350,2310,3760,321

376,580,9400,2310,2700,215

487,5840,9480,2310,09810,0550,0430,284

598,6580,9620,239,794-0,261

6109,660,9660,239,710-0,345

71110,6590,9690,239,668-0,387

854,250,8500,19510,6290,343

965,1240,85401,9510,5280,242

1076,0130,8590,19510,42810,2860,1420,208

1186,9120,8640,19510,2880,002

1297,830,8700,19510,166-0,120

13108,730,8730,19510,086-0,200

14119,7020,8820,1959,879-0,407

V. Observatii si cauzele erorilorDupa masurarea timpului necesar efectuarii a N oscilatii si dupa calcularea perioadei, observam ca perioada creste direct proportional cu timpul, iar cu cat perioada creste, acceleratia gravitationala tinde la valori mai mici. De asemenea observam ca acceleratia gravitationala se inclina catre valoarea 10, inregistrandu-se o eroare de aproximativ 0,20. Cu toate acestea, calculele dovedesc ca erorile se incadreaza in marja de eroare, metoda fiind astfel potrivita.Printre datele experimentale din tabel se mai gasesc mici erori: erori sistematice de observator (numararea eronata a oscilatiilor, calcule efectuate gresit, aproximarea gresita a lungimii firului) erori sistematice de instrument (cronometrul nu era precis, oscilatiile nu erau perfect armonice, rigla de dimensiuni nepotrivite la masurarea firului) erori sistematice de metoda (calcularea eronata a acceleratiei gravitationale din cauza aproximarii lui cu 3 zecimale exacte.