Question

登山運動員登上一無名高峰，但不知此山的高度，他們想迅速估測出高峰的海拔高度，于是他們利用所帶的輕質(zhì)繩子，系著山上不太規(guī)則的石子，做成簡易單擺，用小鋼卷尺來測繩子的長度L，用手表來測振動周期T，他們根據(jù)學(xué)過的物理知識很快就測出了此高峰的海拔高度．（地球表面的重力加速度g和地球半徑R可作為已知條件．）
（1）他們至少要做______次實驗，才能得到想要的數(shù)據(jù)；
（2）他們需要測量的數(shù)據(jù)是______；
（3）他們推導(dǎo)出的計算高峰的海拔高度的計算式是______．

Answer 1

（1）為了更準(zhǔn)確的求出g值，他們至少做兩次實驗，求平均值．
（2）用繩子和小石塊做兩個擺長分別為l₁、l₂的單擺，測出他們在山頂?shù)闹芷赥₁、T₂
根據(jù)T=2π

L g′

，解得：g′=

4π2(l1-l2)

T12-T22

 ①
根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：
G

Mm

R2

=mg  ②
G

Mm

(R+h)2

=mg′  ③
由①②③解得：
h=

R

2π

g(T12-T22) l2-l1

-R
故答案為：兩；兩個單擺的擺長分l₁、l₂，測出他們在山頂?shù)闹芷赥₁、T₂；h=

R

2π

g(T12-T22) l2-l1

-R