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 1 Z 4, pp. 32∼37



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Measurement of g Using a Magnetic Pendulum and Flashing LED

Hyeon Soo Kim · Soon Young Jeong ^∗

Department of Physics and Research Institute of Natural Science, Gyeongsang National University, Jinju 660-701 (Received 27 October 2011 : revised 28 November 2011 : accepted 9 January 2012)

A simple pendulum and a free-fall experiment have been used to extract the acceleration due to gravity, g, in a school physics laboratory. High-tech versions of these experiments are usually done by using an angular motion sensor and a photo gate connected to a computer that collect data and display the results graphically. Although the results are good, the emphasis on the computer’s ability to collect and analyze data leaves little analysis for the students to perform. In this paper, we introduce a measurement of g using a magnetic pendulum and flashing LED; the measurement procedure and equipment are suitable for high school student to get a acceptable g value in a physics laboratory. These experiments were performed by 3th grade middle school students who attended a Science-gifted Education Center in our university, and a value of g with an accuracy of less than 1 % was obtained.

PACS numbers: 01.50.Qb, 10.50.My, 01.50.Pa

Keywords: Magnetic pendulum, Flashing LED, Free fall, Acceleration due to gravity

∗

E-mail: [email protected]

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Fig. 1. (Color online) Magnetic pendulum and telephone pickup. The small magnet is attached to the metallic sphere using epoxy.

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Fig. 2. (Color online) Soundcard oscilloscope display of the signal from the pickup.

Fig. 3. Electronic circuit for the flashing LED.

Fig. 4. (Color online) The flashing LED assembly and the display of the signal supplied to the LED. The flash- ing period of the LED is adjusted to 35 ms.

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Fig. 5. (Color online) Typical photograph of the falling LED flashing at the period of 35 ms.

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, which differs by 0.6 % from the accepted value.

Fig. 7. Position of the falling LED as a function of time.

The line shows the best fit to the data points, which gives g = 9.86 m/s

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Fig. 8. Velocity of the falling LED as a function of time.

The line shows the best fit to the data points, which gives g = 9.86 m/s

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[1] T. Terzella, J. Sundermier, J. Sinacore, C. Owen and H. Takai, Phys. Teach. 46, 395 (2008).

[2] J. Sinacore and H. Takai, Phys. Teach. 48, 448 (2010).

[3] H. S. Kim et al., General Physics Lab. (Bookshill press, 2009), p.77.

[4] Soundcard Oscilloscope version 1.32, by Christian Zeitnitz, may be downloaded at http://www. zeit-

nitz.de/Christian/scope en subject to the author’s terms of usage.

[5] Products specifications for the HA17555 series by Hi- tachi, p. 6.

[6] http://geophysics.ou.edu/solid earth/notes/potential/

igf.htm.