Можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости?

@Викстрем · Регистрация: 25.12.2015

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости.
И, если можно, объяснить.
Заранее спасибо)

@SSC · 16.09.2016, 11:25

С помощью математического маятника можно измерять ускорение свободного падения (в том числе и в невесомости, но с некоторой точностью).
Пермод колебаний математического маятника T=2*пи*sqrt(L/g).
Откуда g=4*пи^2*L/T^2.
Следует понимать, что ускорение свободного падения величина векторная. Т.е. имеет некоторую величину и направление.
Для проведения измерений надо направить маятник от точки подвеса в сторону измеряемого вектора ускорения свободного падения (груз в нижней точке равновесия), и отпустить груз.
Если груз начал движение, значит направление вектора выбрано неправильно, необходимо уточнить направление вектора.
Если направление выбрано правильно, то необходимо отклонить груз от нижней точки равновесия на небольшой угол 10-20 градусов и отпустить груз одновременно начав измерение времени.
После того как маятник совершит 1 или несколько полных колебаний зная время определяют период колебаний и расчитывают величину ускорения свободного падения.
Для состояния невесомости или близкого к состоянию невесомости определить направление вектора ускорения свободного падения будет невозможно (груз не будет никуда притягиваться, ну или потребуется очень большой период времени).
Надо просто понаблюдать за маятником достаточно длительное время (допустим 10 мин.). Если за это время маятник не совершил даже половины колебательного движения (то есть было замечено некоторое смещение в одну сторону, а движение в противоположную сторону не началось),
то можем считать что период колебания больше 2*Т, тоесть более 20 мин. Откуда следует, что величина ускорения свободного падения менее 1.4*10^-5 м/с^2 (при условии что длина подвеса L=1м).
В условиях состояния невесомости или близкого к состоянию невесомости необходимо провести повторные измерения, направив маятник под углом в 90 градусов от предидущего начального состояния, дабы исключить ошибку, т.к. 1 стартовое положение могло быть нижней точкой равновесия.

IGPIGP · 16.09.2016, 23:42

Сообщение от Викстрем

можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости.

Как вариант:
Математический маятник это грузик, - например математический справочник на длинной нити. Если математический справочник заменить на физический, то получится физический маятник. Парадокс в том, что если масса справочников одинакова, то период колебаний для заданных условий будет одинаков.
Нить лучше всего собрать в колечки или увязать косичкой с тем, чтобы использовать как закладку. Для раздела колебания и волны. Тогда, находясь в невесомости нужно открыть и быстро прочесть:
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?T =2\cdot \pi \cdot \sqrt{\frac{l}{g}}$
и поскольку g=0 то это будет очень большое число и если использовать маятник по назначению, то жизни не хватит дождаться чего-то похожего на колебание. И оно может оказаться погрешностью измерения, вдобавок.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Контейнеризация React приложений с Docker Reangularity 03.04.2025 Контейнеризация позволяет упаковать приложение со всеми его зависимостями в автономный контейнер, который можно запустить на любой платформе с установленным Docker. Это существенно упрощает процессы. . .	Свой попап в SwiftUI mobDevWorks 03.04.2025 SwiftUI, как декларативный фреймворк от Apple, предоставляет множество инструментов для создания пользовательских интерфейсов. В нашем распоряжении есть такие API как alerts, popovers, action sheets. . .	Антипаттерны микросервисной архитектуры ArchitectMsa 03.04.2025 Хорошо спроектированная микросервисная система может выдержать испытание временем, оставаясь гибкой, масштабируемой и устойчивой к большинству проблем. Такая архитектура обладает высоким уровнем. . .	std::mutex в C++: Советы и примеры использования bytestream 03.04.2025 std::mutex - это механизм взаимного исключения, который гарантирует, что критический участок кода выполняется только одним потоком в каждый момент времени. Это простое, но могущественное средство. . .	Не удержался от оценки концепции двигателя Стирлинга. Hrethgir 03.04.2025 Сколько не пытался - она выдавала правильные схемы, причём случайно рисовала горячие области в середине, холодные по краям, трубки с краёв в низ и магнит в соединяющей, но при этой выдавала описание. . .
Метод с двумя буферами (или double buffering) или ping-pong buffering Hrethgir 02.04.2025 Из ответов LM модели. Метод, который предполагает использование двух массивов для хранения промежуточных результатов сложения векторов, обычно применяется в сценариях, где необходимо минимизировать. . .	На любовном киберфронте Alexander-7 01.04.2025 Недавно на одном малоизвестном сайте знакомств мною заинтересовалась девушка: «Текст немного странный. Но, судя по адресу почты, иностранка», – подумал я. Поколебавшись пару суток, я ответил ей:. . .	Как работает Node.js изнутри run.dev 29.03.2025 Node. js изменил подход к разработке веб-приложений, позволив использовать JavaScript не только на стороне клиента, но и на сервере. Созданный в 2009 году Райаном Далем, этот открытый,. . .	Моки в Python: Mock Object Library py-thonny 29.03.2025 Тестирование кода требует особого подхода, когда речь идёт о компонентах, взаимодействующих с внешним миром. Мы часто сталкиваемся с непредсказуемостью HTTP-запросов, чтением данных из базы или. . .	JavaScript: Управление памятью и улучшение производительности run.dev 29.03.2025 В отличие от низкоуровневых языков программирования, JavaScript не требует ручного выделения и освобождения памяти. Здесь работает автоматический сборщик мусора, который определяет, какие объекты. . .

@Викстрем 0 / 0 / 0 Регистрация: 25.12.2015 Сообщений: 37

	Можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости? 15.09.2016, 21:02. Показов 13490. Ответов 2 Метки нет (Все метки) можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости. И, если можно, объяснить. Заранее спасибо) 0

@SSC $Эксперт по математике/физике$ 3390 / 1913 / 571 Регистрация: 09.04.2015 Сообщений: 5,365
	16.09.2016, 11:25
	С помощью математического маятника можно измерять ускорение свободного падения (в том числе и в невесомости, но с некоторой точностью). Пермод колебаний математического маятника T=2пиsqrt(L/g). Откуда g=4пи^2L/T^2. Следует понимать, что ускорение свободного падения величина векторная. Т.е. имеет некоторую величину и направление. Для проведения измерений надо направить маятник от точки подвеса в сторону измеряемого вектора ускорения свободного падения (груз в нижней точке равновесия), и отпустить груз. Если груз начал движение, значит направление вектора выбрано неправильно, необходимо уточнить направление вектора. Если направление выбрано правильно, то необходимо отклонить груз от нижней точки равновесия на небольшой угол 10-20 градусов и отпустить груз одновременно начав измерение времени. После того как маятник совершит 1 или несколько полных колебаний зная время определяют период колебаний и расчитывают величину ускорения свободного падения. Для состояния невесомости или близкого к состоянию невесомости определить направление вектора ускорения свободного падения будет невозможно (груз не будет никуда притягиваться, ну или потребуется очень большой период времени). Надо просто понаблюдать за маятником достаточно длительное время (допустим 10 мин.). Если за это время маятник не совершил даже половины колебательного движения (то есть было замечено некоторое смещение в одну сторону, а движение в противоположную сторону не началось), то можем считать что период колебания больше 2Т, тоесть более 20 мин. Откуда следует, что величина ускорения свободного падения менее 1.410^-5 м/с^2 (при условии что длина подвеса L=1м). В условиях состояния невесомости или близкого к состоянию невесомости необходимо провести повторные измерения, направив маятник под углом в 90 градусов от предидущего начального состояния, дабы исключить ошибку, т.к. 1 стартовое положение могло быть нижней точкой равновесия. 0

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 9005 / 4704 / 630 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 14,003 Записей в блоге: 16
	16.09.2016, 23:42
	Сообщение от Викстрем можно ли измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника в условиях невесомости. Как вариант: Математический маятник это грузик, - например математический справочник на длинной нити. Если математический справочник заменить на физический, то получится физический маятник. Парадокс в том, что если масса справочников одинакова, то период колебаний для заданных условий будет одинаков. Нить лучше всего собрать в колечки или увязать косичкой с тем, чтобы использовать как закладку. Для раздела колебания и волны. Тогда, находясь в невесомости нужно открыть и быстро прочесть: $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?T =2\cdot \pi \cdot \sqrt{\frac{l}{g}}$ и поскольку g=0 то это будет очень большое число и если использовать маятник по назначению, то жизни не хватит дождаться чего-то похожего на колебание. И оно может оказаться погрешностью измерения, вдобавок. 0