LMEC-3 Eenvoudige slinger met elektrische timer

Invoering

Eenvoudig slinger-experiment is een noodzakelijk experiment in de basisfysica van de universiteit en natuurkundeonderwijs op de middelbare school. In het verleden was dit experiment beperkt tot het meten van de trillingsperiode van een kleine bal onder de voorwaarde dat een eenvoudige slinger een ongeveer gelijke periode zwaait in een kleine hoek, waarbij de relatie tussen de periode en de zwaaihoek over het algemeen niet betrokken was. Om de relatie daartussen te bestuderen, moet periodiek worden gemeten bij verschillende zwenkhoeken, zelfs bij grote zwenkhoeken. De traditionele methode van cyclusmeting maakt gebruik van handmatige stopwatch-timing en de meetfout is groot. Om de fout te verkleinen, is het nodig om de gemiddelde waarde te nemen na een meting over meerdere perioden. Vanwege het bestaan ​​van luchtdemping, neemt de zwenkhoek af met het verlengen van de tijd, dus het is onmogelijk om de nauwkeurige waarde van de zwaaiperiode onder een grote hoek nauwkeurig te meten. Na gebruik van de geïntegreerde schakelaar Hall-sensor en elektronische timer om automatische timing te realiseren, kan de periode van een eenvoudige slinger onder een grote hoek in enkele korte trillingscycli nauwkeurig worden gemeten, zodat de invloed van luchtdemping op de draaihoek kan worden genegeerd , en het experiment over de relatie tussen de periode en de zwenkhoek kan soepel worden uitgevoerd. Nadat de relatie tussen de periode en de zwaaihoek is verkregen, kan de trillingsperiode met zeer kleine zwaaihoek nauwkeurig worden gemeten door te extrapoleren naar zwenkhoek nul, zodat de zwaartekrachtversnelling nauwkeuriger kan worden gemeten.

Experimenten

1. Meet de zwaaiperiode met een vaste snaarlengte en bereken de zwaartekrachtversnelling.

2. Meet de zwaaiperiode door de snaarlengte te variëren en bereken de bijbehorende zwaartekrachtversnelling.

3. Controleer of de slingerperiode evenredig is met het kwadraat van de snaarlengte.

4. Meet de zwaaiperiode door de aanvankelijke zwenkhoek te variëren en bereken de zwaartekrachtversnelling.

5. Gebruik de extrapolatiemethode om een ​​nauwkeurige zwaartekrachtversnelling te verkrijgen bij een extra kleine zwaaihoek.

6. Bestudeer de invloed van niet-lineaire effecten onder grote zwenkhoeken.

Specificaties