LMEC-3 Jednostavno klatno sa električnim tajmerom

Uvod

Jednostavan eksperiment sa klatnom neophodan je eksperiment u osnovnoj nastavi fizike na fakultetu i u nastavi fizike u srednjoj školi. U prošlosti je ovaj eksperiment bio ograničen na mjerenje razdoblja vibracija male kuglice pod uvjetom jednostavnog njihala koje radi približno jednako njihanje perioda pod malim uglom, uglavnom ne uključujući vezu između perioda i kuta zamaha. Da bi se proučila veza između njih, periodično mjerenje mora se provoditi pod različitim kutovima zamaha, čak i pod velikim kutovima zamaha. Tradicionalna metoda mjerenja ciklusa koristi ručno štopericu, a pogreška mjerenja je velika. Da bi se pogreška smanjila, potrebno je uzeti prosječnu vrijednost nakon višeperiodnog mjerenja. Zbog postojanja prigušivanja zraka, kut zamaha opada s produljenjem vremena, pa je nemoguće precizno izmjeriti tačnu vrijednost perioda zamaha pod velikim kutom. Nakon upotrebe integriranog prekidača Hall senzora i elektroničkog tajmera za postizanje automatskog mjerenja vremena, period jednostavnog njihala pod velikim kutom može se precizno izmjeriti u nekoliko kratkih ciklusa vibracija, tako da se može zanemariti utjecaj prigušivanja zraka na kut njihanja , a eksperiment na vezi između razdoblja i kuta zamaha može se provesti glatko. Nakon što se dobije odnos između perioda i kuta zamaha, period vibracija sa vrlo malim kutom zamaha može se precizno izmjeriti ekstrapolacijom na nulti kut zamaha, tako da se ubrzanje gravitacije može preciznije izmjeriti.

Eksperimenti

1. Izmjerite period njihanja sa fiksnom dužinom žice i izračunajte gravitacijsko ubrzanje.

2. Izmjerite period njihanja promjenom duljine žice i izračunajte odgovarajuće gravitacijsko ubrzanje.

3. Provjerite je li period klatna proporcionalan kvadratu dužine žice.

4. Izmjerite period njihanja mijenjanjem početnog kuta zamaha i izračunajte gravitacijsko ubrzanje.

5. Koristite metodu ekstrapolacije za postizanje tačnog gravitacijskog ubrzanja pod izuzetno malim kutom zamaha.

6. Proučiti utjecaj nelinearnog efekta pod velikim kutovima zamaha.

Specifikacije