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

478 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

85408. Оценка конкурентоспособности фирмы и определение путей ее повышения 1.21 MB
  Объектом исследования выступало ООО «Стеклодом», занимающееся производством и установкой светопрозрачных конструкций (оконные и балконные дверные блоки). Предмет исследования – конкурентоспособность организации.
85409. PR-СОПРОВОЖДЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФЕДЕРАЛЬНОГО КАЗНАЧЕЙСТВА 1.98 MB
  Цель исследования – исследовать основные направления информационной политики органов государственной власти, в частности исполнительной власти, и провести анализ функционирования коммуникационной модели взаимодействия Федерального казначейства с общественностью.
85410. Пути повышения эффективности маркетинговой деятельности ООО «Принт – Экспресс» с применением Интернет 756.5 KB
  Целью работы являлась дать заключение о целесообразности применения российскими предприятиями возможностей глобальной сети Интернет в маркетинговой деятельности и повышении эффективности маркетинговой деятельности при внедрении в нее интернет-технологий.
85411. Розробка комплексного закладу ресторанного господарства у складі ресторану української кухні на 100 місць та шинку на 20 місць по вул. Хотинській у м.Чернівці 906.5 KB
  Предмет досліджень - комплексний заклад ресторанного господарства у складі ресторану української кухні на 100 місць та шинку на 20 місць, наукове обґрунтування і розробка технологій десертів і з додаванням функціональної добавки, а саме яблучного кріопорошку.
85412. Разработка мероприятия по повышению эффективности управления мотивацией персонала ресторана «Охотников» 698 KB
  Мотивация сотрудников занимает одно из центральных мест в управлении персоналом, поскольку она выступает непосредственной причиной их поведения. Ориентация работников на достижение целей организации по существу является главной задачей руководства персоналом.
85413. Оценка эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятия ТОО «Промстройиндустрия» 2.18 MB
  Изучение деятельности дает вероятность выработать необходимую тактику и стратегию развития предприятия, на основе которых формируется производственная программа, выявляются резервы повышения эффективности производства. Повысить экономическую эффективность значит: добиться большего результата с наименьшими затратами ресурсов.
85414. Учет и аудит аутсорсинговой деятельности на примере ООО Каппа-Консалтинг 8.39 MB
  Глобализация мировой экономики и вступление РФ в международный рынок капитала создание рыночной системы учета и отчетности и переход на международные стандарты финансовой бухгалтерской отчетности МСФО потребовали создания новых элементов рыночной экономики фирм по оказанию бухгалтерских услуг аутсорсеров.
85416. Правовое положение государственных унитарных предприятий как субъектов гражданского оборота 165.3 KB
  Государственные унитарные предприятия являются одними из таких субъектов которые имеют насыщенные исторические и правовые корни. Сейчас являясь самостоятельным участником гражданского оборота государственные унитарные предприятия фигурируют едва ли не во всех отраслях экономики.