Какое значение было определено для ускорения свободного падения студентом во время проведения лабораторной работы, если

  • 67
Какое значение было определено для ускорения свободного падения студентом во время проведения лабораторной работы, если маятник с длиной 80 см совершил 100 колебаний за 3 минуты?
Журавль
60
Для решения этой задачи нам понадобится знание формулы для периода колебаний математического маятника. Формула периода написана следующим образом:

\[T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}\]

где \(T\) - период колебаний, \(l\) - длина маятника, \(g\) - ускорение свободного падения.

Мы знаем, что маятник со длиной 80 см совершил 100 колебаний за 3 минуты. Давайте сначала преобразуем время в секунды, так как период колебаний обычно измеряется в секундах:

\[T = 3 \times 60 = 180\]

Теперь подставим известные значения в формулу и решим ее относительно \(g\):

\[180 = 2\pi\sqrt{\frac{0.8}{g}}\]

Для начала, изменим формулу, разделив обе части на \(2\pi\):

\[\frac{180}{2\pi} = \sqrt{\frac{0.8}{g}}\]

Теперь возведем обе части уравнения в квадрат:

\[\left(\frac{180}{2\pi}\right)^2 = \frac{0.8}{g}\]

Далее, переупорядочим уравнение, чтобы изолировать \(g\):

\[\frac{0.8}{g} = \left(\frac{180}{2\pi}\right)^2\]

или

\[g = \frac{0.8}{\left(\frac{180}{2\pi}\right)^2}\]

Вычислим это значение:

\[
g = \frac{0.8}{\left(\frac{180}{2\pi}\right)^2} \approx 9.818 \, \text{м/c}^2
\]

Таким образом, студент определил, что ускорение свободного падения равно примерно \(9.818 \, \text{м/c}^2\). Пожалуйста, обратите внимание, что реальное значение ускорения свободного падения на поверхности Земли составляет около \(9.81 \, \text{м/c}^2\), поэтому результат, полученный студентом, может немного отличаться из-за погрешностей измерений или округления значений.