Фигуры Лиссажу

Цели проекта

1. Изучение сложения колебаний маятника, происходящих одновременно в двух плоскостях.

2. Изучение фигур Лиссажу, получающихся в результате сложения таких колебаний.

Задачи проекта

1. Изучение теоретического материала по данной теме.

2. Изготовление двойного маятника с песочницей, с помощью которого можно получать фигуры Лиссажу.

3. Нахождение соотношений между периодами колебаний по двум взаимно перпендикулярным осям, при которых получаются простые фигуры Лиссажу.

Оборудование

1. Прочная нить или тонкая верёвка длиной 3—4 метра.

2. Зажим типа «крокодил» или маленькая бельевая прищепка.

3. Воронка со срезанной трубкой или самодельная картонная воронка.

4. Хорошо промытый мелкий сухой песок.

5. Тёмный лист фанеры или прочного картона.

Выполнение проекта

Базовый уровень

1. Изготовьте маятник с песочницей, который может совершать колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с разными периодами. Для этого подвесьте песочницу на двух нитях одинаковой длины (рис. 1, а), а затем соедините нити вместе на некоторой высоте зажимом или прищепкой 1 (рис. 1, б). Удобно подвешивать маятник в дверном проёме.

При колебаниях такого маятника период колебаний по одной оси определяется длиной L (см. рис. 1), а по другой — длиной l.

Подложите под маятник заготовленный тёмный лист фанеры или прочного картона.

Рис. 1

2. Насыпьте в песочницу песок и, закрыв пальцем отверстие, через которое может высыпаться песок, отведите маятник в сторону так, чтобы начальное смещение по каждой оси было отличным от нуля.

3. Отпустите маятник. По следу, оставляемому струйкой песка на листе фанеры или картона, понаблюдайте за фигурами, которые маятник описывает при колебаниях. При случайном соотношении длин L и l эти фигуры обычно не получаются замкнутыми.

Окончание >>>