重力を求める実験について・・・

質問

光センサーを使って振り子と自由落下の重力を求めました。しかし既知の値と１～２m/sずれてしまいました。出来るだけ既知の値にするにはどうすればいいでしょうか？現代の技術じゃ無理なことでもいいです。どのような方法があるか教えてください。

回答No.2

First_Noel · ベストアンサー

＃１さまおっしゃるように空気抵抗は，
速度が遅い場合は速度に比例，速い場合は二乗に比例します．
（多分前者で良い近似の範囲ではないかと思います．）

この影響を出来るだけ小さく抑えるためには，

１．
振り子の振り幅を小さくする，落とす高さを低くする，
となりますが，そうすると光センサ（レーザー変位センサですよね？）の
分解能の限界もあって，こちらの誤差が効いて来ます．

２．
振り子の振り幅を大きくする，落とす高さを高くする．
そして空気抵抗を考慮する（参考ＵＲＬご参照）．
センサの測距範囲内に収まることが重要ですが，
まず移動ステージなどを用いて，距離を定規などで測りながら，
センサ出力をキャリブレーションする必要があるかも知れません．
センサ出力が線形ではないかも知れないので．

参考URL：

http://www.nyanya.sakura.ne.jp/es/math/ratsuka.html

回答No.3

foobar

まず、できるだけ、計算に使ったモデルと、実際の実験装置の差が出ないように留意する必要があります。
振り子については、
＃１さんの空気抵抗以外に
・各部摩擦（振り子の支持点など）
・振り子のふり幅（計算上は、線形化するために「ふり幅は十分小さい」と仮定をおいてるかと。）
・振り子重心の位置

といた点を検討する必要があるかと。
どういうところで誤差が出てるかがわかれば、対策も見えてくるかと思います。
(たとえば、飛行機を使った自由落下実験では、空気抵抗を打ち消すために、下向きの推力を加えたりもします）

回答No.1

eria77

空気抵抗計算に入れましたか？＾＾；