ДАЮ 70 БАЛІВ, БУДЬ ЛАСКА, ДОПОМОЖІТЬ!
Порівнявши періоди коливань маятника у різних дослідах, зробіть висновок про залежність періоду коливань нитяного маятника від амплітуди коливань, маси тіла і довдини підвісу маятника.
Ответы
Ответ:
Залежність періода коливань нитяного маятника від амплітуди коливань
Амплитуда коливань - це максимальное отклонение маятника от положения равновесия. Она не влияет на период колебаний, так как период колебаний зависит от времени, за которое маятник проходит путь от одного крайнего положения до другого.
Для доказательства этого можно провести следующий опыт. Пусть амплитуда коливаний маятника составляет 10 см. Засекаем время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. Затем увеличиваем амплитуду колебаний до 20 см и снова засекаем время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. В обоих случаях маятник совершает 10 полных колебаний за одинаковое время.
Таким образом, период колебаний нитяного маятника не зависит от амплитуды колебаний.
Зависимость периода коливаний нитяного маятника от массы тела
Масса тела, подвешенного на нитке, также не влияет на период колебаний. Это связано с тем, что сила тяжести, действующая на маятник, пропорциональна его массе. При увеличении массы тела сила тяжести также увеличивается, но при этом увеличивается и момент инерции маятника, который также пропорционален массе тела. В результате этих двух изменений период колебаний остаётся неизменным.
Для доказательства этого можно провести следующий опыт. Пусть масса тела, подвешенного на нитке, составляет 100 г. Засекаем время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. Затем увеличиваем массу тела до 200 г и снова засекаем время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. В обоих случаях маятник совершает 10 полных колебаний за одинаковое время.
Таким образом, период колебаний нитяного маятника не зависит от массы тела.
Зависимость периода коливань нитяного маятника від довжини підвісу маятника
Длина подвеса маятника является единственным фактором, который влияет на период колебаний нитяного маятника. Это связано с тем, что период колебаний нитяного маятника пропорционален квадратному корню из длины подвеса.
Для доказательства этого можно провести следующий опыт. Пусть длина подвеса маятника составляет 1 м. Засекаем время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. Затем увеличиваем длину подвеса до 2 м и снова засекаем время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. В первом случае период колебаний составляет 2,00 с, а во втором - 4,00 с.
Таким образом, период колебаний нитяного маятника прямо пропорционален квадратному корню из длины подвеса.
Вывод
Период колебаний нитяного маятника зависит только от длины подвеса и не зависит от амплитуды колебаний и массы тела.
Формула для расчета периода колебаний нитяного маятника:
T = 2 * π * √(l / g)
где:
T - период колебаний, в секундах;
l - длина подвеса, в метрах;
g - ускорение свободного падения, в метрах в секунду на квадрат.
T = 2π√(l/g),
де T - період коливань, l - довжина підвісу маятника, g - прискорення вільного падіння.
Таким чином, зміна амплітуди коливань та маси тіла не впливає на період коливань нитяного маятника, лише зміна довжини підвісу може призвести до зміни періоду коливань.