基于改进型阿特伍德机的重力加速度测量
2021-07-07 03:32:38赵力杰付博洋梁子明景锐平
大学物理实验
2021年3期
赵力杰,付博洋,梁子明,景锐平
(中国地质大学(武汉) 数学与物理学院，湖北 武汉 430074)
随着科学技术的发展，科研和工程对重力加速度值的精度要求越来越高，精确测量重力加速度已经成为生活中必须面对的问题。重力加速度是地球物理研究中的一个基本矢量，也是对一般力学系统进行力学分析时需要考虑的一个重要参数。重力加速度的测定，对物理学、地球物理学、重力探矿、空间科学等都具有重要意义。国内外众多团队都致力于重力加速度更加精确地测定，目前用到的方法有弹簧秤和利用已知质量的钩码测量，滴水法测量，单摆测量，圆锥摆测量，斜槽法测量，打点计时器测量，U型管水测量，玻璃缸水测量，迈克耳孙干涉仪测量……这些方法都注重实验原理的创新。在传统的测量重力加速的实验过程中，都没有考虑到空气阻力、滑轮的转动惯量等对实验结果的影响[1-3]。本实验中，通过增加滑轮个数，提高了测量系统的稳定性；通过增加系统运动控制系统，可以做到零初速度开始测量；因为引入了新的数据处理的方法来减少空气阻力对实验的影响，利用PASCO系统可以做到精确测量，软件对数据的精确计算，软件对图像的精确拟合。同时我们在测量方法上也进行了改进，在自由落体测量传统方法的基础上引入了滑轮组和电磁铁，减小了摆动，更好地使实验装置位于同一平面，从而减小实验的系统误差[4-6]。
1 实验原理
1.1 改进型阿特伍德
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