- Преподавателю
- Физика
- Практическая работа №3 Изучение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити
Практическая работа №3 Изучение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити
Раздел | Физика |
Класс | - |
Тип | Другие методич. материалы |
Автор | Макартыч О.Ю. |
Дата | 02.01.2015 |
Формат | docx |
Изображения | Есть |
Практическая работа №3
Изучение зависимости периода колебаний математического
маятника от длины нити
Цель работы: Проверить на опыте математическую зависимость периода колебаний маятника от длины нити маятника
Оборудование: штатив, шарик, нить, секундомер, линейка
Теоретические основы работы
Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на тонкой, невесомой, нерастяжимой нити. Физический маятник может считаться приближением к математическому маятнику, если тело маятника (например, шарик) малое и тяжёлое, а нить, на которой подвешен шарик нерастяжимая и гораздо больше размеров шарика.
Период колебаний маятника не зависит от массы и амплитуды, а зависит от длины маятника, и ускорения свободного падения. Т.е. формула зависимости периода имеет вид 1:
(1) где: l- длина маятника, g- ускорение свободного падения.
С другой стороны период колебаний маятника можно определить по формуле 2: T0 = t / N (2)
где: t- время, за которое осуществляется 30 полных колебаний, N- число колебаний.
Зависимость периода колебаний от длины нити представлена на графике
Ход работы
-
Укрепить шарик на нити в лапке штатива.
-
Отмерить длину маятника от точки подвеса до проекции центра шарика расстоянием 1,6м.
-
Отвести шарик на расстояние 3-5 см от положения равновесия и отпустить, отметив при этом начало отсчёта времени на секундомере.
-
Отсчитать 30 полных колебаний маятника.
-
Остановить секундомер, отметить время, за которое совершилось 30 колебаний.
-
Повторить опыт, изменяя длину нити от 1,6м до 0,05м.
-
Вычислить период колебаний, используя формулу 1.
-
Вычислить период колебаний по формуле 2.
-
Все измеренные и вычисленные результаты занести в таблицу 1
Таблица 1
-
№ опыта
Время t,с
Колебания N
Длина нити
l,м
Период
Т,с
Период
Т0 ,с
1,6м
1,2м
0,9м
0,4м
0,1м
0,05м
-
Построить график зависимости Т= Т(l)
-
Сделать вывод о зависимости периода колебаний маятника от длины нити.
-
Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
-
Какова зависимость периода колебаний маятника от длины его нити?
-
Зависит ли период колебаний от массы тела маятника?
-
Каковы силы, действующие на маятник в крайнем левом положении.
-
Сделайте чертёж с указанием сил в крайнем левом положении, для этого воспользуйтесь рисунком 1. Каков характер движения маятника?
Рисунок