凯特摆测重力加速度.doc

凯特摆测重力加速度PB 张雯 实验组别：20实验目的：(1)学习凯特摆的实验设计思想和技巧(2)掌握一种比较精确的测量重力加速度的方法实验仪器：凯特摆，光电探头，米尺，VAFN多用数字测试仪实验原理：(1) 复摆：设一质量为m的刚体，其重心G到转轴O的距离为h，绕O轴的转动惯量为I，当摆幅很小时，刚体绕O轴摆动的周期T为：(1)式中g为当地的重力加速度.设复摆绕通过重心G的轴的转动惯量为IG，当G轴与O轴平行时，有I=IG+mh2(2)代入式（1）得： (3)对比单摆周期的公式可得 (4)称为复摆的等效摆长。因此只要测出周期和等效摆长便可求得重力加速度。(2) 凯特摆原理：下图是凯特摆摆杆的示意图。对凯特摆而言，两刀口间的距离就是该摆的等效摆长l。在实验中当两刀口位置确定后，通过调节A、B、C、D四摆锤的位置可使正、倒悬挂时的摆动周期T1和T2基本相等。由公式（3）可得 (5) (6)