Практическое занятие «Вычисление ускорения свободного падения с помощью математического маятника»

Ускорение свободного падения впервые определил итальянский ученый Галилео Галилей. Измеряя быстроту изменения скорости движения тел по наклонной плоскости, он установил предельное значение ускорения свободного падения на Земле – 9,8 м/с2.

Используя оборудование Центра «Точка роста» обучающиеся 11 класса экспериментально определили величину ускорения свободного падения с помощью математического маятника (метод гравиметра).

В ходе работы ребята собрали установку для опыта и закрепили маятник на штативе. С помощью секундомера определили время, за которое маятник сделает 50 полных колебаний. Повторили опыт еще несколько раз, чтобы получить более точные значения эксперимента. Используя формулу, обучающиеся вычислили ускорение свободного падения. Результат немного отличался от табличного (g = 9,782 м/с2). Проанализировав и сравнив результаты экспериментов, ребята выяснили, что данный метод обладает своими погрешностями. Для широты соответствующей географическим координатам нашей местности g = 9,812 м/с2 (г. Липецк), мы получили ускорение g = 9,782 м/с2. Выполненная работа убеждает в правильности научных методов познания мира.

Измерение ускорения свободного падения в различных точках Земли является мощнейшим способом геологической разведки. Только в своей работе геологи используют очень точные маятники, которые позволяют измерить ускорение свободного падения с точностью до миллионных долей.

"Каким образом месторождения влияют?" - спросите вы.

Дело в том, что масса земного материала неоднородна, и если в земле располагаются залежи нефти, плотность которой меньше плотности руды, то и масса этих слоев будет различна, а значит, ускорение свободного падения в этих местах будет разным. На основании этих различий определяется внутренняя неоднородность Земли. Таким способом были обнаружены залежи нефти в Казахстане и Западной Сибири.

Результаты научного познания находят применение в реальной жизни. Это доказывает значение науки и ее роль в развитии научно-технического и социального прогресса.

Ребята отметили, что материал занятия познавателен и его можно презентовать на научно-практической конференции как продукт проектной деятельности.