Zadanie: Matura CKE Maj 2002 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Zadanie 25. (wahadło)
Uczniowie podczas lekcji wyznaczali masę Ziemi, wykorzystując wahadło matematyczne. Do dyspozycji uczniów przygotowano następujące przyrządy: nici, obciążniki o małych rozmiarach, stoper, przymiar, haczyk przymocowany do sufitu sali. Uczniowie zapisali wyniki swoich pomiarów i obliczeń w tabelce:

Długość wahadła [m]0,50,751,01,251,51,752,02,252,5
Średni okres drgań [s]1,431,731,992,242,452,662,833,003,17
Masa Ziemi [$\cdot 10^{24} 	ext{ kg}$]5,8855,9396,0315,9585,9885,9525,9945,9765,988 Pytanie 1: Zadanie 25.1. (4 pkt)
Korzystając z wielkości mierzonych w doświadczeniu, przedstaw sposób obliczenia masy Ziemi oraz sprawdź jednostkę obliczonej masy.

[odp_otwarta1] Pytanie 2: Zadanie 25.2. (4 pkt)
Zapisz w punktach czynności wykonywane przez uczniów podczas doświadczenia.

[odp_otwarta1] Pytanie 3: Zadanie 25.3. (2 pkt)
Tablicowa wartość masy Ziemi wynosi $5,975 \cdot 10^{24} 	ext{ kg}$. Oszacuj niepewność pomiarową wyznaczonej doświadczalnie przez uczniów masy Ziemi. Posłuż się metodą błędu względnego $\delta$ (wykorzystaj wzór: $\delta = \dfrac{|A_t - A_p|}{A_t} \cdot 100\%$, gdzie $A_t$ - tablicowa wartość mierzonej wielkości, $A_p$ - średnia wartość wyznaczanej wielkości).

[odp_otwarta1] Pytanie 4: Zadanie 25.4. (2 pkt)
Przeanalizuj i uzasadnij, czy masa wybranego obciążnika i jego rozmiary oraz długość nici mogą mieć wpływ na otrzymane wyniki.

[odp_otwarta1]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Odpowiedź 1: $M = \dfrac{4\pi^2 l R^2}{G T^2}$ Odpowiedź 3: $\delta = 0,12\%$

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?

Długość wahadła [m]	0,5	0,75	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,25	2,5
Średni okres drgań [s]	1,43	1,73	1,99	2,24	2,45	2,66	2,83	3,00	3,17
Masa Ziemi [ $\cdot 10^{24} \text{ kg}$ ]	5,885	5,939	6,031	5,958	5,988	5,952	5,994	5,976	5,988