凱特?cái)[實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第1頁
凱特?cái)[實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第2頁
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文檔簡介

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)凱特?cái)[的設(shè)計(jì)思想和技巧，掌握一種比較精確的測量重力加速度的方法。主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備:凱特?cái)[，光電探測器，用數(shù)字測試儀。實(shí)驗(yàn)原理:圖1復(fù)播示意圖圖1是復(fù)擺示意圖，設(shè)一質(zhì)量為m的剛體，其重心G到轉(zhuǎn)軸。的距離為h,繞。軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I,當(dāng)擺幅很小時(shí)，剛體繞O軸擺動(dòng)的周期T為：式中g(shù)為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仍O(shè)復(fù)擺繞通過重心G的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Ig,當(dāng)G軸與。軸平行時(shí)，有2I=IG+mh代入式（1）得:對比單撰周期的公式可得稱為復(fù)擺的等效擺長。因此只要測出周期和等效擺長便可求得重力加速度。上圖是凱特?cái)[擺桿的示意圖。對凱特?cái)[而言，兩刀口間的距離就是該擺的等效擺長屋在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)兩刀口位置確定

2、后，通過調(diào)節(jié)A、B、C、D四擺錘的位置可使正、倒懸掛時(shí)的擺動(dòng)周期Ti和T2基本相等。由公式（3）可得"i'2=其中和hi為擺繞。軸的擺動(dòng)周期和。軸到重心G的距離。當(dāng)/七丁2時(shí),hi+h2=l即為等效擺長。由式(5)和(6)消去Ig,可得:此式中，I、T2都是可以精確測定的量，而hi則不易測準(zhǔn)。由此可知，a項(xiàng)可以精確求得，而b項(xiàng)則不易精確求得。但當(dāng)Ti=F以及|2hi-l|的值較大時(shí)，b項(xiàng)的值相對a項(xiàng)是非常小的，這樣b項(xiàng)的不精確對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響就微乎其微了。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1.正確調(diào)節(jié)儀器，測量凱特?cái)[的等效擺長I,并利用T = 25T粗略估算擺動(dòng)周期T值，以作為調(diào)節(jié)Ti：T2的參考。2 .調(diào)節(jié)四個(gè)擺錘的位置，使Ti與T2逐漸靠近，當(dāng)|Ti-T2|三時(shí)，測量Ti和T2的值。3

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