|
|
|
Лабораторная работа № 3
Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длиныЦель работы Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины. Оборудование Штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины1, часы с секундной стрелкой или секундомер сотового телефона. 1 Кусочек резины (в данном случае ластик) используется для того, чтобы нить не выскальзывала из лапки штатива и чтобы можно было быстро и точно установить нужную длину маятника. Нить протягивается сквозь резину с помощью иголки. Указания к работе
1. Соберите установку по рисунку 195. При этом длина маятника должна быть равна 5 см, как указано в таблице 5 для первого опыта. Длину 2. Для проведения первого опыта отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1—2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу 5.
3. Проведите остальные четыре опыта так же, как и первый. При этом длину 4. Для каждого опыта вычислите и запишите в таблицу 5 значения периода Т колебаний маятника. У к а з а н и е: при выполнении п. 4 и 5 штатив следует ставить на край стола, чтобы колебания маятника происходили над полом. 5. Для каждого опыта рассчитайте значения частоты v колебаний маятника по формуле: 6. Сделайте выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины. Запишите эти выводы. 7. Ответьте на вопросы. Увеличили или уменьшили длину маятника, если: а) период его колебаний сначала был 0,3 с, а после изменения длины стал 0,1 с; б) частота его колебаний вначале была равна 5 Гц, а потом уменьшилась до 3 Гц? Дополнительное заданиеЦель задания Выяснить, какая математическая зависимость существует между длиной маятника и периодом его колебаний. Указания к работе1. Пользуясь данными таблицы 5, вычислите и запишите приведённые в таблице 6 отношения периодов и длин (при вычислении отношений периодов округляйте результаты до целых чисел).
2. Сравните результаты всех четырёх столбцов таблицы 6 и постарайтесь найти в них общую закономерность. На основании этого выберите из пяти приведённых ниже равенств те, которые верно отражают зависимость между периодом колебаний маятника Т и его длиной
где k может принимать следующие значения: 2, 3, 4, 5; например, 3. Из пяти приведённых ниже утверждений выберите верное. При увеличении длины нити маятника в 4 раза период его колебаний: а) увеличивается в 4 раза; б) уменьшается в 4 раза; в) увеличивается в 2 раза; г) уменьшается в 2 раза; д) увеличивается в 16 раз.
|
|
|