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

475 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

81236. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Текстовый редактор» 36.45 KB
  Обучить основным приемам работы с текстовым редактором. Рекомендации по организации практической работы на компьютере. Навыки ввода и редактирования текста нужны пользователю не только для работы с текстовым редактором. Ввод и редактирование текстов осуществляется с помощью специальных программ текстовых редакторов используемых в семействах операционных систем UNIX и MS Windows Семейство ОС Названия редакторов UNIX Emcs Vi TED Str Office Writer MS Windows Блокнот Word WordPd Лексикон Str Office Writer Несмотря на различия все...
81237. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Электронные таблицы» 38.16 KB
  Состав электронной таблицы. Прямоугольная область таблицы называется диапазоном ячеек. Каждая ячейка таблицы имеет следующие характеристики: адрес содержимое изображение формат имя примечание комментарий Абсолютная и относительная адресация ячеек.
81238. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «базы данных» 38.44 KB
  Для сознательной работы с БД на уровне пользователя рекомендуется примерный минимум этих понятий: объект атрибут система связь; структурирование представление и нормализация данных; таблица первичный и внешний ключи; связь между таблицами индексирование поиск выборка и некоторые другие они имеют специфический неочевидный смысл. Обязательный минимум содержания образования по информатике в разделе информационные технологии: Базы данных. Системы управления базами данных.
81239. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «графический редактор» 38.11 KB
  Режимы определяют возможные действия пользователя а также команды которые пользователь может отдавать редактору в данном режиме. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск считывания рисунка с диска вывода рисунка на печать. Система команд графического редактора Команды выбора инструмента; Команды настройки инструмента ширина линий шрифт; Команды выбора цветов; Команды масштабирования рисунка; Команды работы с буфером обмена вырезать копировать вставить; Команды манипулирования с выделенным фрагментом...
81240. Компьютерные сети в образовании. Методические рекомендации по изучению темы «Сетевые информационные технологии» 38.58 KB
  Дать представление о назначении и структуре локальных и глобальных сетей; Познакомить учся с основными инф. услугами сетей с возможностями internet; Обучить способам обмена файлами в лок. сетей на 2 типа: локальные сети и глобальные. сетей обширна по числу понятий и может излагаться с разной степенью подробности.
81242. Цели и задачи обучения информатике в средней школе. Педагогические функции курса информатики. Структура обучения информатике в общеобразовательной школе 35.38 KB
  Федеральный компонент структурирован по ступеням общего образования начальное общее основное общее среднее полное общее образование; внутри ступеней по учебным предметам Изучение информатики и ИКТ направлено на достижение следующих целей: освоение знаний составляющих основу научных представлений об информации информационных процессах системах технологиях и моделях; овладение умениями работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных технологий ИКТ организовывать...
81243. Стандарт школьного образования по информатике. Назначение и функции общеобразовательного стандарта в школе 34.46 KB
  Общеобразовательный стандарт по информатике является нормативным документом определяющим требования: к месту базового курса информатики в учебном плане школы; к содержанию базового курса информатики в виде обязательного минимума содержания базового образования; к уровню подготовки учащихся в виде набора требований к ЗУНам и научным представлениям школьников; к технологии и средствам проверки и оценки достижений учащихся. технологии в обществе. и Информационные технологии: обработка текста; обработка графики; мультимедийные...
81244. Пропедевтика основ информатики в начальной школе: цели и задачи, анализ учебных и методических пособий 36.98 KB
  Рассмотрим программу курса информатики для III IV классов начальной общеобразовательной школы составители: а. Первин Цель этого курса развитие алгоритмического подхода к решению задач формирование представлений об информационной картине мира практическое освоение компьютера как инструмента деятельности. Содержание программы курса формировалось вокруг четырех основных направлений пронизывающих все темы курса: 1. Содержание и методика курса нацелены на формирование творческих исследовательских качеств.