1. Конспект лекцій.

2. Гончаренко С.У. Фізика: Пробний навчальний посібник для 11 класу шкіл ІІІ-ступеня, гімназій і ліцеїв гуманітарного профілю. – К.: Освіта, 1995.–287 с.

3. Соколович ю.А. Фізика: Довідник з прикладами розв’язання задач / ю.А. Соколович, г.С. Богданова. – х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2008. – 464 с.

4. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика. 11 кл.: Підруч. для загальноосвіт.навч. закл. – К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2002. – 302с.

5. Римкевич а. П. Збірник задач з фізики для 9-11 класів середньої школи. – х.:Олант, 2005 – 244 с.: мал..

ЗАНЯТТЯ №12

(лабораторне)

ВИЗНАЧЕННЯ ПРИСКОРЕННЯ ВІЛЬНОГО ПАДІННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ МАТЕМАТИЧНОГО МАЯТНИКА

Мета: Вивчити закони гармонійного коливального руху. Навчитись визначати прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Обладнання: маятник, секундомір, штатив, вимірювальна лінійка.

Питання для повторення

1. Швидкість.

2. Період.

3. Частота.

4. Амплітуда.

Основні питання теми заняття

1. Механічні коливання. Період, частота, амплітуда.

2. Вільні коливання.

3. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічних коливань.

4. Математичний та пружинний маятник.

5. Формули періоду коливань математичного та пружинного маятників.

6. Вимушені коливання.

7. Перетворення енергії при коливаннях математичного маятника.

Інструкція до проведення лабораторної роботи

Завдання:

1. Виміряти прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Короткі теоретичні відомості

Рис. 1

Математичний маятник являє собою матеріальну точку, підвішену на нескінченно довгій невагомій нерозтяжній нитці. Деяким наближенням до математичного маятника буде пристрій, який складається з невеликої важкої кульки, підвішеної на довгій, тонкій, легкій, мало розтяжній нитці. Практично маса кульки повинна бути набагато більша за масу нитки, а розміри кульки набагато менші за довжину нитки (рис. 1).

Якщо кут α відхилення маятника буде малим (до 10^о), коливання будуть близькими до гармонічних і період коливань буде обчислюватись за формулою:

(1)

де Т – період коливань, l – довжина маятника, g – прискорення вільного падіння.

З формули (1) випливає, що, якщо виміряти довжину маятника та період його коливань, можна визначити прискорення вільного падіння:

(2)

Але безпосереднє вимірювання довжини підвісу являє досить складне завдання, тому що доводиться визначати центр мас кульки та положення точки підвісу. Тому роблять так: беруть маятник довільної довжини l₁ і визначають його період коливань T₁:

Потім укорочують його до довільної довжини l₂ і знову визначають період коливаньT₂ :

Розв’язуючи систему цих двох рівнянь визначають прискорення вільного падіння g в місці проведення експерименту:

Запишемо Δl = (l₁ − l₂ ). Тоді

Враховуючи, що T = t/ n , де t – час, за який маятник здійснив n коливань, отримаємо остаточно:

(3)

Порядок виконання роботи

1. Опустити кульку якомога нижче, відхилити на малий кут (α ≤10°) і визначити час t₁ для n коливань. Визначити значення довжини маятника l₁. Результати занести до таблиці 1.

2. Звільнити точку підвісу маятника та укоротити нитку, визначити значення довжини l₂ і, повторюючи попередній пункт, визначити час t₂ для такої ж кількості коливань. Результати занести до таблиці 1.

3. Розрахувати значення прискорення вільного падіння за формулою (3). Результати розрахунків занести до таблиці 1.

Таблиця 1.

l1, м	l2, м	l, м	t1, с	t2, с	n	g, м/с2

4. Порівняти отримане значення прискорення вільного падіння з табличним, зробити висновки.

ЗАНЯТТЯ № 13

(практичне)

МЕХАНІЧНІ ХВИЛІ

Мета: Вивчити природу механічних хвиль, характеристики звукових коливань. Вивчити основні параметри і закономірності поширення хвиль.

Питання для повторення

1. Механічні коливання. Період, частота, амплітуда.

2. Вільні коливання.

3. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічних коливань.

4. Математичний та пружинний маятник.

5. Формули періоду коливань математичного та пружинного маятників.

Основні питання теми заняття

1. Механічні хвилі.

2. Повздовжні і поперечні хвилі.

3. Довжина хвилі. Зв'язок дов­жини хвилі зі швидкістю її поширення і періодом.

4. Звукові хвилі.

5. Характеристики звуку.

6. Інфразвук.

7. Ультразвук та його застосування.

Задачі для самостійного розв'язку

1. Під час грози людина почула грім через 15 с після спалаху блискавки. Як далеко від неї стався розряд?

2. Довжина звукової хвилі в повітрі для найнижчого чоловічого голосу досягає 4,3 м, а для найвищого жіночого голосу 25 см. Знайти частоту коливань цих голосів.

3. Частотний діапазон рояля від 90 до 9000 Гц. Знайти діапазон довжин звукових хвиль у повітрі.

Література