Лабораторная работа №4 9 класс Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины 900igr.net
Исследование зависимости T и ν свободных колебаний нитяного маятника от его длины Цель работы : выяснить, как ~T и ν свободных колебаний нитяного маятника от его длины. Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, нитяной маятник, секундомер, измерительная лента.
Теория Период гармонических колебаний математического маятника вычисляется по формуле: T = 2π√ℓ/g Это значит, что в определенных пределах (малые углы отклонения груза от вертикали), которые соответствуют гармоническим колебаниям, их период не зависит от амплитуды колебаний и массы груза.
Ход работы: 1. Собрать установку по рисунку
Задание 1. Зависимость T нитяного маятника от его длины 1. Отклоните грузик от положения равновесия на 1-2 см и отпустите. 2. Измерьте время t, за которое маятник совершает N=10 полных колебаний. 3. Проведите 4 опыта, каждый раз уменьшая длину нити. 4. Для каждого опыта вычислите T нитяного маятника по формуле Tэксп = t/N 5. Вычислите теоретическое значение T нитяного маятника по формуле T = 2π√ℓ/g Ускорение g = 9,8 м/с2.
6. Результаты измерений занесите в таблицу Номер опыта Длина нити, м Время t,с Число колебаний, N Период колебаний Tэксп, с Период колебаний Tтеор, с 1 1 2 0,75 3 0,5 4 0.25
Дополнительное задание Постройте график зависимости периода колебаний нитяного маятника Tэксп.от длины нити, соединив точки плавной линией. Т
Ход работы(продолжение): 6. Вычислите теоретическое значение периода колебаний маятника по формуле…… Ускорение свободного падения принять равным g = 9,8 м/с2. 7.Сделайте вывод о том, как T и v свободных колебаний зависят от длины маятника. 8. Постройте график зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины, соединив точки плавной линией.
Дополнительное задание Исследовать зависимость периода колебаний нитяного маятника от амплитуды колебаний. Отклоните маятник (длиной 45 см) от положения равновесия на 5 см и отпустите. Измерьте время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний. Повторите опыт с амплитудой колебаний 3 см. Для каждого опыта вычислить период колебаний нитяного маятника по формуле …. Результаты занести в таблицу и сделай те вывод.
Задание 2. Зависимость T нитяного маятника от массы груза 1. Установите длину нити маятника 1 м. 2.Отклоните груз нитяного маятника от положения равновесия на 4-5 см и отпустите. 3. Измерьте время t, за которое маятник совершает N = 10 полных колебаний. 4. Прикрепите к нити грузик другой массы и повторите опыт. 5. Для каждого опыта вычислите T колебаний нитяного маятника по формуле T = t/N.
6. Результаты измерений занесите в таблицу2. Зависит ли период колебаний нитяного маятника от массы груза? Номер опыта Время, t,с Число колебаний, N Период колебаний, T,с 1 2
Задание 3. Зависимость T нитяного маятника от амплитуды 1. Установите длину нити маятника 1 м. 2.Отклоните груз нитяного маятника от положения равновесия на 5 см и отпустите. 3. Измерьте время t, за которое маятник совершает N = 10 полных колебаний. 4. Повторите опыт с амплитудой колебаний 3 и 1 см. 5. Для каждого опыта вычислите T колебаний нитяного маятника по формуле T = t/N.
6. Результаты измерений занесите в таблицу2. Зависит ли период колебаний маятника от амплитуды колебаний? Номер опыта Амплитуда колебаний, А, см Время, t,с Число колебаний, N Период колебаний, T,с 1 2 3
Выводы по лабораторной работе 1. (по заданию №1) 2. (по заданию №2) 3. (по заданию №3)