2. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від маси тіла. Для цього:
1) повторіть дослід, з тілом із досліду 1; амплітуда коливань має становити 2-3 см;
визначте період коливань;
Ответы
Ответ:
Мета: визначити амплітуду і період коливань нитяного маятника; переконатися на досліді, що період коливань маятника не залежить від амплітуди його коливань і маси тягарця, проте залежить від довжини нитки.
Обладнання: дві невеличкі важкі кульки відомих мас; дві міцні нерозтяжні нитки завдовжки 1,05-1,1 м; лінійка (мірна стрічка); штатив із муфтою та кільцем; секундомір.
ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ
Підготовка до експерименту
1. Перед тим як виконувати роботу, переконайтеся, що ви знаєте відповіді на такі запитання:
1) Що називають амплітудою коливань? (Амплітуда коливань — це фізична величина, що дорівнює максимальній відстані, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги під час коливань.) 2) За якою формулою можна обчислити період коливань? (Період коливань — це фізична величина, що дорівнює часу, за який відбувається одне коливання. Період коливань, як і період рівномірного руху по колу, позначають символом Т і обчислюють за формулою:
2. Визначте ціну поділки шкали лінійки.
3. Запишіть значення мас кульок до табл. 2.
4. Закріпіть кульки на нитках.
Експеримент. Опрацювання результатів експерименту
Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац підручника).
1. Установіть на краю стола штатив. Біля його верхнього кінця закріпіть за допомогою муфти кільце й підвісьте до нього одну з кульок на нитці так, щоб довжина одержаного маятника становила 1 м. Пересуваючи муфту вздовж штатива, установіть її на такій висоті, щоб кулька була на відстані 3-5 см від розташованої на підлозі лінійки.
2. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від його амплітуди. Для цього:
1) відхиливши маятник на відстань 2-3 см від положення рівноваги і відпустивши, виміряйте час, за який маятник виконає 20 коливань; визначте період коливань;
2) повторіть дослід, збільшивши амплітуду коливань до 5-6 см;
3) результати вимірювань та обчислень занесіть до табл. 1.
Таблиця 1
Номер досліду
Довжина нитки l, м
Амплітуда коливань А, м
Число коливань N
Час коливань t, с
Період коливань Т, с
1
1
0,2
20
23
1,15
2
1
0,1
20