基于阿基米德定律测量重力加速度
2013-09-19孟根其其格李淑侠周晓娟
大学物理实验 2013年4期
雷 达,孟根其其格,李淑侠,周晓娟
(内蒙古大学 鄂尔多斯学院,内蒙古 鄂尔多斯 017000)
重力加速度是指地球表面附近的物体,在仅受重力作用时具有的加速度,也叫自由落体加速度,用g表示.g是物理学中的一个重要参量,在实验室和实际工作中需要对重力加速度进行准确测定,这对于常规教学、计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义[1].目前测量重力加速度的方法众多,其中采用单摆(或复摆)、气垫导轨、自由落体、或焦利秤基本原理的较普遍[2-10].而这些方法各有其长短,但共同特点是均离不开对时间以及距离(或速度)进行测量,各受不同条件限制,而且存在不同程度的系统和计算误差,在实际工作中我们需要用更多的实验装置及方法来改进。
介绍一种新的测量方法,即基于阿基米德定律设计测量重力加速度的实验装置及方法。该方法操作简便,物理过程清楚,不受环境和其它条件的限制,理论上突破了传统实验的测量原理,避免了对时间以及距离等测量的麻烦,易于取材,实验误差也较小,为扩展实验内容,开拓学生的视野提供了另一条有效途径。
1 实验原理
如图1所示,当物体被轻绳吊挂在液体中处于静止时,物体受重力、拉力与浮力作用而处于平衡状态。

图1 物体受力分析图
根据牛顿定律可知,在平衡状态下,G=f+f1,其中G是物体受到的重力(等于Mg),f是物体受到的拉力,f1是浮力。

2 实验装置及操作方法
2.1 实验装置结构
量程为500ml的烧杯;……
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