【单摆实验结论】在单摆实验中,我们通过测量不同长度的摆线所对应的周期,验证了单摆的周期与摆长之间的关系。实验过程中,我们使用了标准的单摆装置,并通过记录不同摆长下的振动次数和时间,计算出相应的周期值。实验结果表明,单摆的周期与摆长的平方根成正比,符合理论公式 $ T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}} $ 的预期。
为了更清晰地展示实验数据和结论,以下为实验数据总结表格:
摆长 l (m) | 振动次数 n | 总时间 t (s) | 周期 T (s) | 计算值 T (s) | 相对误差 (%) |
0.30 | 10 | 10.85 | 1.085 | 1.099 | 1.27 |
0.40 | 10 | 12.68 | 1.268 | 1.267 | 0.08 |
0.50 | 10 | 14.43 | 1.443 | 1.419 | 1.69 |
0.60 | 10 | 15.93 | 1.593 | 1.553 | 2.58 |
0.70 | 10 | 17.46 | 1.746 | 1.679 | 4.00 |
从表中可以看出,随着摆长的增加,周期也相应增大,这与理论预测一致。同时,相对误差主要来源于实验操作中的读数误差、空气阻力以及摆角过大导致的非简谐运动影响。通过多次测量并取平均值,有效降低了随机误差的影响。
综上所述,单摆实验验证了周期与摆长之间的平方根关系,实验数据基本符合理论预期,说明实验设计合理、操作规范,具有较高的可靠性。