ПРУЖИННОГО) МАЯТНИКА ОТ ДЛИНЫ НИТИ (ИЛИ МАССЫ ГРУЗА)
Цель работы: выяснить, как зависит период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины.
Студент должен:
уметь: формулировать понятие колебательного движения и его видов; изображать графически гармоническое колебательное движение; обрабатывать результаты измерений; объяснять полученные результаты и делать выводы.
знать: понятия, гармонического колебания, амплитуды, периода, частоты, циклической частоты, превращение энергии при колебательном движении.
Обеспеченность занятия
Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины, часы с секундной стрелкой или метроном.
Раздаточные материалы: методические рекомендации для выполнения лабораторных работ студентами по дисциплине «Физика».
Краткие теоретические материалы по теме лабораторной работы
Рассмотрим колебания нитяного маятника, т.е. небольшого тела (например, шарика), подвешенного на нити, длина которой значительно превышает размеры самого тела. Если шарик отклонить от положения равновесия и отпустить, то он начнет колебаться. Сначала маятник движется с нарастающей скоростью вниз. В положении равновесия скорость шарика не равна нулю, и он по инерции движется вверх. По достижении наивысшего положения шарик снова начинает двигаться вниз. Это будут свободные колебания маятника.
|
|
|
Свободные колебания – это колебания, которые возникают в системе под действием внутренних сил, после того, как система была выведена из положения устойчивого равновесия.
Колебательное движение характеризуют амплитудой, периодом и частотой
колебаний.
Амплитуда колебаний - это наибольшее смещение колеблющегося тела от положения равновесия. Обозначается А. Единица измерения - метр [1м].
Период колебаний - это время, за которое тело совершает одно полное
колебание. Обозначается Т. Единица измерения - секунда [1с].
Частота колебаний - это число колебаний, совершаемых за единицу времени. Обозначается ν. Единица измерения - герц [1Гц].
Тело, подвешенное на невесомой нерастяжимой нити называют математическим маятником.
Период колебаний математического маятника определяется формулой: где l – длина подвеса, а g – ускорение свободного падения.
Тело, подвешенное на пружине называют пружинным маятником. Период колебаний пружинного маятника определяется формулой
где m - масса тела, k - жесткость пружины.
В работе мы исследуем колебания математического маятника. Из формулы следует, что период колебаний изменится вдвое при изменении длины подвеса в четыре раза.
|
|
|
Это следствие и проверяют в работе. Поочередно испытывают два
Версия: 1.0
Без подписи документ действителен 8 часов после распечатки. Дата и время распечатки: 01.09.2016, 17:07
Стр. 53 из 67
маятника, длины подвесов которых отличаются в четыре раза. Каждый из маятников приводят в движение и измеряют время, за которое он совершит определённое количество колебаний. Чтобы уменьшить влияние побочных факторов, опыт с каждым маятником проводят несколько раз и находят среднее значение времени, затраченное маятником на совершение заданного числа колебаний. Затем вычисляют периоды маятников и находят их отношение.
Описание работы
Соберите экспериментальную установку по рисунку.
Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива, как показано на рисунке. При этом длина маятника должна быть равна 5 см, как указано в таблице для первого опыта. Длину l маятника измеряйте так, как показано на рисунке, т. е. от точки подвеса до середины шарика.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 203; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!