Практическая работа № 4 Тема работы: «Изучение колебаний математического маятника»
Тема для изучения: Механические колебания
ЦЕЛЬ: Исследовать зависимость периода колебаний маятника от длины нити и массы груза
Использованные понятия: колебания, период, частота
Оборудование:
Приборы и материалы:
1 |
Штатив, универсальный |
02001.00 |
1 |
2 |
Штативный стержень, нерж. ст., 18/8, l = 600 мм, d = 10 мм |
02037.00 |
1 |
2 |
Штативный стержень, нерж. ст., 18/8 l = 250 мм, d = 10 мм |
02031.00 |
1 |
3 |
Зажим-насадка для круглых или прямоугольных стержней |
02043.00 |
2 |
4 |
Крепежный болт |
03949.00 |
1 |
5 |
Держатель для гирь с прорезями, 10 г |
02204.00 |
1 |
6 |
Гиря, 10 г, черная |
02205.01 |
1 |
6 |
Гиря, 50 г, черная |
02206.01 |
1 |
7 |
Леска, d = 0.7 мм, 20 м |
02089.00 |
1.5 м |
8 |
Секундомер, цифровой, 24 часа 1/100 с + 1 c |
24025.00 |
1 |
9 |
Рулетка, l = 2 м |
09936.00 |
1 |
Дополнительно |
|
|
|
|
Ножницы |
|
1 |
Экспериментальный материал
Установка
Соберите установку для маятника. Чтобы закрепить стержень, потяните желтый рычаг (рис. 1 и 2).
|
|
|
Рис. 1 |
Рис. 2 |
Рис. 3 |
Зафиксируйте крепежный болт в зажиме для круглых и прямоугольных стержней так, чтобы отверстие на конце болта находилось в горизонтальном положении (рис. 3).
Привяжите леску (примерно 1,1 м) к крючку держателя для гирь (рис. 4) и протяните ее через отверстие в крепежном болте (рис. 5).
|
|
|
Рис. 4 |
Рис. 5 |
Рис. 6 |
Привяжите леску ко второму зажиму для круглых и прямоугольных стержней (рис. 6). Расположите гирю на держателе так, чтобы общий вес равнялся 50 г. На рис. 7 показано, как правильно подвешивать гирю с прорезью на держателе.
Отрегулируйте высоту нижнего зажима для круглых и прямоугольных стержней так, чтобы расстояние от верхней точки крючка до середины гирь было максимально близко к 60 см (рис. 8).
Ход работы
Маятник совершает колебания параллельно краю стола. При необходимости корректируйте колебания маятника. Отклоните конец маятника вбок на 20 см (рис. 9) и осторожно отпустите. При освобождении маятника начните измерение времени.
Определите время, необходимое для 10 колебаний маятника общей массой m = 50 г и затем m = 100 г .
|
|
|
Рис. 7 |
Рис. 8 |
Рис. 9 |
Остановите секундомер, когда маятник завершит 10 полных колебаний. Полученное значение t занесите в таблицу 1.
Подвесьте к маятнику груз массой 50 г.
Засеките время необходимое для 10 колебаний маятника длиной 5, 10, 20, 30, 40 и 50 см. (на леску 5 и 10 см привяжите гирю в 50 г без держателя для гирь)
Полученные результаты занесите в таблицу 2.