Расчет и измерение частоты колебаний груза на пружине

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта	F ,Н	 х, м	K Н\ м	m ( кг)	0 = k\ m Гц	 t с	 = 2  n  t Гц	0100% 
1
2

2. Укрепите пружину в лапках штатива и подвесьте на ней груз массой 100г . Рядом с грузом укрепите вертикально измерительную линейку и отметьте начальное положение груза.

3. Подвесьте к пружине два груза по 100 г и измерьте ее удлинение  х , вызванное действием силы F = 2 Н. По измеренному удлинению х и известной силе F вычислите жесткость пружины;

4. Зная величину жесткости пружины вычислите собственную частоту колебаний ₀ пружинного маятника массой 200 и 400г.

5. Подвесьте к пружине два груза массами по 100г, выведите пружинный маятник из положения равновесия и экспериментально определите частоту его колебаний . Для этого измерьте интервал времени  t, за который маятник совершает 20 полных колебаний, и произведите расчет по формуле

где n - число колебаний

6.Такие же измерения и вычисления произведите с маятником массой 400г.

7.Вычислите отклонение расчетного значения собственной частоты ₀ колебаний пружинного маятника от частоты , полученной экспериментально, и результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Контрольные вопросы

1.Какие колебания называются гармоническими

2.При каких условиях возникают механические гармонические колебания

3.Должна ли согласно теории частота колебаний груза, подвешенного на пружине , зависеть от частоты колебаний

Что показал эксперимент

4.Каким образом можно доказать что колебания груза подвешенного на пружине, гармонические

5.Какими причинами может быть вызвано неточное совпадение значений ₀ и  

6. Каким был бы результат опыта в условиях невесомости

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ТемаОпределение ускорения свободного падения.

Оборудование штатив, стальной шарик, нить, линейка, секундомер, транспортир.

Об ускорении свободного падения

Из курса физики 9 класса вы знаете, что ускорение свободного падения характеризует гравитационное поле Земли. В каждой точке пространства оно определяется расстоянием от центра Земли и распределением в ней вещества. Зависимость от расстояния выражается формулой;

гдеG - гравитационная постоянная модуль, которой находят экспериментально, М_з и R - соответственно масса и радиус Земли; h - высота тела над поверхностью Земли.

Эта формула получена в предположении , что Земля - однородный шар. Формулы учитывающие неоднородность плотности Земли и отступление ее формы от формы шара, не существует. Поэтому ускорение свободного падения в каждой точке пространства может быть определено только экспериментально. Это можно сделать тремя способами;

• взвешиванием тела известной массы

• измерением ускорения свободного падения

• измерением периода колебаний маятника

Первые два способа вы изучали ранее. Сейчас рассмотрим третий случай.