2497

Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити

Лабораторная работа

Физика

Цель: установить математическую зависимость периода нитяного маятника от длины нити маятника. Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити. Моделью может служить тяжёлый шарик, размеры которого весьма малы по сравнению с длинной нити, на которой он подвешен (не сравнимы с расстоянием от центра тяжести до точки подвеса).

Русский

2013-01-06

18.51 KB

473 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Тема: «Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити»

Цель: установить математическую зависимость периода нитяного маятника от длины нити маятника.

Оборудование: штатив с держателем, шарик на нити, измерительная лента или линейка, секундомер.

Теоретическая часть

Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити. Моделью может служить тяжёлый шарик, размеры которого весьма малы по сравнению с длинной нити, на которой он подвешен (не сравнимы с расстоянием от центра тяжести до точки подвеса).

Учёные Галилей, Ньютон, Бессель и др. установили следующие законы колебания математического маятника:

1.Период колебания математического маятника не зависит от массы маятника и от амплитуды, если угол размаха не превышает 10.

2.Период колебания математического маятника прямо пропорционален квадратному корню из длины маятника  и обратно пропорционален квадратному корню из ускорения свободного падения. На основании этих законов можно написать формулу для периода колебаний математического маятника:   

 Используя модель и законы колебаний математического маятника, можно пронаблюдать свободные колебания, а так же с их помощью определить ускорение свободного падения для своей местности и сравнить со справочным значением g .

Порядок выполнения работы:

  1.  Укрепить нить маятника в держателе штатива.
  2.  Измерить длину маятника (длина маятника считается от точки подвеса до центра тяжести шарика).
  3.  Отклонить шарик на угол не более 10° и отпустить.
  4.  Определить время, за которое маятник совершил 20 колебаний.
  5.  Вычислить период колебания маятника, используя формулу Т= t/N.
  6.  Повторить опыт еще три раза, уменьшая (или увеличивая) длину нити маятника.
  7.  Данные всех опытов и результаты расчетов внести в таблицу.

опыта

Длина нити

маятника

l, м

Число полных колебаний

N

Время

колебаний

t, с

Период

колебаний

T, с

1

20

2

20

3

20

4

20

  1.  Проанализировать результаты опытов и сделать вывод о зависимости периода нитяного маятника от длины его нити.

Вопросы для контроля

  1.  Изобразите математический маятник в крайней правой точке и покажите на чертеже силы, действующие на шарик в данной точке траектории. Нарисуйте равнодействующую сил. Как меняется величина и направление равнодействующей сил в течение периода?
  2.  Каким будет характер движения маятника            А) при его перемещении от положения равновесия до амплитудного значения координаты?;                   Б) при его перемещении от амплитудного значения к положению равновесия?
  3.  Как будет меняться период колебаний ведерка с водой, подвешенного на очень длинном шнуре:                   А) если из отверстия в его дне постепенно будет вытекать вода?;         Б) если увеличить длину шнура?                 Какой математический закон или формулу вы использовали при ответе на данные вопросы?

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24605. Мета і завдання аудиту установчих документів і власного капіталу 37 KB
  На нашу думку бажано таку перевірку розпочинати з аудиту установчих документів і власного капіталу. Аудит установчих документів і аудит власного капіталу не можуть досліджуватись окремо один від одного тому що такий елемент власного капіталу як статутний капітал є основою будьякого підприємства і фіксується в його установчих документах. В установчих документах можуть міститися дані Й про інші елементи власного капіталу.
24606. Внутрішній аудит суть, об’єкти і суб’єкти 36.5 KB
  Мета внутрішнього аудиту допомогти членам суб'єкта господарювання ефективно виконувати свої функції. Завдання внутрішнього аудиту: ♦ перевірка системи економічних регламентів і регуляторів на предмет достатності та відповідності чинним правовим актам і статуту; ♦ перевірка правильності складання та умов виконання господарських договорів; ♦ перевірка: наявності стану правильності оцінки майна; ефективності використання матеріальних фінансових і трудових ресурсів; дотримання чинного порядку встановлення та застосування цін тарифів;...
24607. Облік витрат виробництва 52 KB
  Облік витрат виробництва Витратами звітного періоду визнають або зменшення активів або збільшення зобов’язань що призводять до зменшення власного капіталу за умови що ці витрати можна достовірно оцінити. Згідно з ПсБО №16 Витрати€ – витрати визнають витратами певного періоду одночасно з визнанням доходу для отримання якого їх здійснено. Якщо витрати неможливо прямо пов’язати з доходом певного періоду їх відображають у складі витрат того звітного періоду у якому вони були здійснені. Економічна класифікація витрат: за способами...
24608. Облік готової продукції та її реалізації 27.5 KB
  Облік готової продукції та її реалізації До готової продукції належить продя обробка якої закінчена та яка пройшла випробування приймання укомплектування згідно з умовами договорів відповідає затвердженим стандартам пройшла технічний контроль та здана на склад або замовнику. продя має вартісну характеристику у гривневому еквіваленті. Супутня продя продя отримана в одному технологічному циклі одночасно з основною. Побічна продя – яка утворюється паралельно з основною і не потребує додаткових витрат.
24609. Облік фінансових інвестицій 36 KB
  Фінансова інвестиції – активи які утримуються підприємством з метою збільшення прибутку зростання вартості капіталу. первісно оцінюються за собівартістю з:ціни придбання комісійних винагород мита податків зборів та ін. за Дт придбання Кт зменшення їх вартості та вибуття.35 за варт.
24610. Облік власного капіталу 44.5 KB
  Облік власного капіталу В момент створення підпрва його страховий капітал втілюється в активах інвестованих засновниками і представляє собою варт. Власний капітал ВК – частина в активах підпрва яка залишається після вирахування всіх його зобов’язань К=АЗ. Складові: статутний капітал рах. капіт.
24611. Облік розрахунків векселями 38.5 KB
  Облік розрахунків векселями Облік розрахунків за векселями регламентується постановою Верховної Ради України Про застосування векселів в господарському обороті України. Вексель являє собою письмове боргове зобов'язання векселедавця сплатити векселедержцю власнику векселя по настанні строку суму вказану у векселі.Розрізняють векселі прості і переказні. У простому векселі беруть участь дві сторони: векселедавець І векселедержєць.
24612. Облік кредитів банку 41.5 KB
  Синтетичний облік розрахунків по банківських кредитах здійснюється на пасивних рахунках 60 Короткострокові позики 50 Довгострокові позики. На рахунку 60 Короткострокові позики ведеться облік розрахунків у національній і іноземній валюті по кредитах банків строк повернення яких не перевищує 12 місяців з дати балансу та за позиками строк погашення яких минув.По кредиту рахунка 60 Короткострокові позики відображаються суми одержаних кредитів позик по дебету сума їх погашення та переведення до довгострокових зобов'язань у разі...
24613. Облік фінансових результатів діяльності підприємства 39 KB
  Облік фінансових результатів діяльності підприємства Формування доходів і витрат за видами діяльності і функціями. Фінансові результати за видами діяльності в результаті яких вони виникають поділяються на прибуток збиток від звичайної діяльності та від надзвичайних подій.Під звичайною діяльністю розуміють будьяку діяльність підприємства а також операції які забезпечують її або які виникають внаслідок здійснення такої діяльності.Прикладом звичайної діяльності є виробництво і реалізація продукції робіт послуг розрахунки з...