Zadanie 12.7.15: Wyznaczanie przyspieszenia g z drutu drgającego i wahadła

Punkty
3 pkt
Dział
Zjawiska falowe · Fizyka w muzyce. Fale stojące
Trudność
Poziom trudności: trudne
Połącz zależności dla fali stojącej na napiętym drucie i dla wahadła matematycznego, aby wyznaczyć przyspieszenie g.

Treść zadania

Doświadczenie wykonano z jednorodnym drutem o nieznanej długości LL i gęstości liniowej μ=6,0 g/m\mu=6{,}0\,\mathrm{g/m}. Drut napięto ciężarkiem o masie M=1,0 kgM=1{,}0\,\mathrm{kg}. Najpierw drgał poprzecznie odcinek drutu o długości dokładnie L/2L/2, zamocowany na obu końcach i wzbudzony w tonie podstawowym. Częstotliwość drgań wynosiła f=40 Hzf=40\,\mathrm{Hz}. Następnie cały drut z ciężarkiem wykorzystano jako wahadło o długości LL. Wykonało ono 25 małych drgań w czasie 50 s. Pomiń masę drutu w obliczeniach wahadła. Wyznacz przyspieszenie grawitacyjne gg. Zapisz zależności użyte dla fali stojącej i wahadła oraz pokaż, jak z nich wyznaczasz gg.

Odpowiedź

Przyspieszenie grawitacyjne wynosi około 10,15 m/s210{,}15\,\text{m/s}^2.