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 /
std::vector в C++: от основ к оптимизации производительности NullReferenced 05.04.2025 Для многих программистов знакомство с std::vector происходит на ранних этапах изучения языка, но между базовым пониманием и подлинным мастерством лежит огромная дистанция. Контейнер std::vector. . .	Реляционная модель и правила Кодда: фундамент современных баз данных Codd 05.04.2025 Конец 1960-х — начало 1970-х годов был периодом глубоких трансформаций в области хранения и обработки данных. На фоне растущих потребностей бизнеса и правительственных структур существовавшие на тот. . .	Асинхронные операции в Django с Celery py-thonny 05.04.2025 Разработчики Django часто сталкиваются с проблемой, когда пользователь нажимает кнопку отправки формы и. . . ждёт. Секунды растягиваются в минуты, терпение иссякает, а интерфейс приложения замирает. . . .	Использование кэшей CPU: Максимальная производительность в Go golander 05.04.2025 Разработчикам хорошо известно, что эффективность кода зависит не только от алгоритмов и структур данных, но и от того, насколько удачно программа взаимодействует с железом. Среди множества факторов,. . .	Создаем Telegram бот на TypeScript с grammY run.dev 05.04.2025 Одна из его самых сильных сторон Telegram — это интеграция ботов прямо в экосистему приложения. В отличие от многих других платформ, он предоставляет разработчикам мощный API, позволяющий создавать. . .
Паттерны распределённых транзакций в Event-Driven микросервисах ArchitectMsa 05.04.2025 Современные программные системы всё чаще проектируются как совокупность взаимодействующих микросервисов. И хотя такой подход даёт множество преимуществ — масштабируемость, гибкость, устойчивость к. . .	Работа с объемным DOM в javascript Htext 04.04.2025 Сегодня прочитал статью тут о расходах памяти в JS, ее утечках и т. п. И вот что вспомнил из своей недавней практики. Может, кому пригодится. Хотя, в той статье об этом тоже есть. Дело в том, что я. . .	Оптимизация производительности Node.js с помощью кластеризации run.dev 04.04.2025 Масштабирование приложений для обработки тысяч и миллионов запросов — обыденная задача для многих команд. Node. js, благодаря своей асинхронной событийно-ориентированной архитектуре, стал популярной. . .	Управление зависимостями в Python с Poetry py-thonny 04.04.2025 Стандартный инструмент для установки пакетов в Python - pip - прекрасно справляется с базовыми сценариями: установил пакет командой pip install и используешь его. Но что произойдёт, когда разные. . .	Мониторинг с Prometheus в PHP Jason-Webb 04.04.2025 Prometheus выделяется среди других систем мониторинга своим подходом к сбору и хранению метрик. В отличие от New Relic, который использует агентный подход и отправляет данные во внешнее хранилище,. . .

@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 13497. 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