|
|||
Группа Э и БУ – 19Стр 1 из 2Следующая ⇒
Лабораторная работа № 1 Тема: «Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити»
Подготовила Коробейникова Е. Е.
Лабораторная работа № 1 Тема: «Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити» Группа Э и БУ – 19 Дата 20.05.2020. 1. Выполнить лабораторную работу. 2. Оформить отчет. 3. Предоставить отчет и фотоотчет выполнения лабораторной работы.
Лабораторная работа. Тема: Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити. Оборудование: штатив с перекладиной и муфтой, нить с петлями на концах, груз с крючком, линейка, электронный секундомер Цель работы: состоит в экспериментальной проверке формулы, связывающей период колебаний маятника с длиной его подвеса. Основные сведения 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, называютматематическим маятником.
Период колебаний математического маятника определяется формулой: (1), где l – длина подвеса, а g – ускорение свободного падения. Период колебаний математического маятника зависит: 1) от длины нити. Период колебаний математического маятника пропорционален корню квадратному из длины нити . Т.е., например, при уменьшении длины нити в 4 раза, период уменьшается в 2 раза; при уменьшении длины нити в 9 раз, период уменьшается в 3 раза. 2) от ускорения свободного падения той местности, где происходят колебания. Период колебаний математического маятника обратнопропорционален корню квадратному из ускорения свободного падения . Тело, подвешенное на пружине называют пружинным маятником. Период колебаний пружинного маятника определяется формулой , где m - масса тела, k - жесткость пружины.
Период колебаний пружинного маятника зависит: 1) от массы тела. Период колебаний пружинного маятника пропорционален корню квадратному из массы тела . 2) от жесткости пружины. Период колебаний пружинного маятника обратнопропорционален корню квадратному из жесткости 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 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.
|
|||
|