用凯特摆测量重力加速度实验报告

大物实验报告

用凯特摆测量重力加速度

化学物理系04级 龚晓李 PB04206002

2005-12-5

实验目的：学习凯特摆的实验设计思想和技巧，掌握一种比较精确的测量重力

加速度的方法。

实验原理：

实验仪器：

实验内容：1、当摆幅很小时，刚体绕O轴摆动的周期：

刚体质量m，重心G到转轴O的距离h，绕O轴的转动惯量I，复摆绕通过重心G的转轴的转动惯量为IG 。 当G轴与O轴平行时，有I=IG+mh2 ∴ ∴复摆的等效摆长l=( IG+mh2 )/mh 2、利用复摆的共轭性：在复摆重心G旁，存在两点O和O´，可使该摆以O为悬点的摆动周期T 与以O´为悬点的摆动周期T 相同，可证得|OO´|=l，可精确求得l。 3、对于凯特摆，两刀口间距就是l，可通过调节A、B、C、D四摆锤得位置使正、倒悬挂时得摆动周期T ≈T 。 ∴4π²/g=(T ²+T ²)/2l + (T ²-T ²)/2(2h -l) = a + b 凯特摆、光电探头、米尺、数字测试仪。 1、仪器调节

选定两刀口间得距离即该摆得等效摆长l，使两刀口相对摆杆基本对称，并相互平行，用米尺测出l的值，粗略估算T值。

将摆杆悬挂到支架上水平的V形刀承上，调节底座上的螺丝，借助于铅垂线，使摆杆能在铅垂面内自由摆动，倒挂也如此。