Порядок выполнения работы
I. Подвесьте к пружине груз массой m1=0,1 кг и определите статическое смещение конца пружины. Проделайте то же самое, подвешивая последовательно дополнительные грузы так, чтобы m2 =0,2 кг и m3=0,3 кг. Данные занесите в таблицу.
|
Масса груза m, кг |
Статическое смещение l, м |
Теоретическое значение периода Ттеор , с |
Время N колебаний t1 , с |
Время N колебаний t2 , с |
Время N колебаний t3 , с |
Среднее время N колебаний tср , с |
Экспериментальное значение периода Тэксп , с |
Относительное отклонение Т , % |
Среднее относительное отклонение Т , % |
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. По формуле (4) рассчитайте Ттеор. - теоретические значения периода колебаний. Данные занесите в таблицу.
3. Определите Тэксп
- экспериментальные значения периодов
колебаний. Для этого в каждом опыте,
подвешивая грузы (сначала
m1,
а затем m2
и
m3)
и давая им возможность свободно
колебаться, определяйте время их
нескольких (N=20-30)
колебаний. Каждый опыт проделывайте
три раза, вычисляйте tср
– среднее
время N
колебаний
(
)
и находите экспериментальные значения
Тэксп
по формуле:
.
Данные занесите в таблицу.
4. Найдите и занесите в таблицу в каждом из трех опытов Т - относительное отклонение экспериментального результата от теоретического, используя выражение:
.
5. Найдите среднее относительное отклонение Тср.
.
6. Сделайте вывод о причинах отклонения Тэксп от Ттеор.
Контрольные вопросы
-
Какие колебания называют гармоническими?
-
Что такое амплитуда, фаза, циклическая частота колебаний?
-
Что такое частота, период колебаний?
-
Почему для возникновения колебаний необходима возвращающая
сила?
-
Докажите, что при гармонических колебаниях возвращающая сила
пропорциональна смещению х.
-
Как найти скорость и ускорение при гармонических колебаниях?
-
Какие из перечисленных параметров достигают максимального
значения в момент прохождения положения равновесия: v - скорость, a - ускорение, Eпот - потенциальная энергия, Eкин -кинетическая энергия?
-
Какие колебания называются упругими?
-
Как найти период упругих гармонических колебаний?
-
Какие измерения требуются для определения максимальных
значений скорости, ускорения, потенциальной и кинетической энергии пружинного маятника?
-
Для вопросов, приведенных в таблице, выберите правильный
вариант ответа.
|
1 |
Как называется движение, при котором траектория движения тела повторяется через одинаковые промежутки времени? |
|
А |
Поступательное |
|
Б |
Равномерное |
|
В |
Свободное падение |
|
Г |
Механические колебания |
|
2 |
Каков примерно период колебаний маятника длиной 2,5 м? |
|
А |
3,14 с |
|
Б |
0,32 с |
|
В |
0,5 с |
|
3 |
Гиря массой 2 кг подвешена на пружине жесткостью 50 Н/м. Каков период свободных колебаний груза? |
|
А |
31 с |
|
Б |
5 с |
|
В |
1,26 с |
|
Г |
0,8 с |
|
4 |
Как изменится период колебаний маятника при перемещения с полюса на экватор? |
|
А |
Не изменится |
|
Б |
Увеличится |
|
В |
Уменьшится |
|
5 |
Скорость прохождения положения равновесия грузом массы m, колеблющегося на пружине жесткостью k с амплитудой A, равна |
|
А |
|
|
Б |
|
|
В |
|
|
Г |
|
|
6 |
Для того чтобы периоды колебаний тела массой 200 г, подвешенного на нити длиной 1 м, и того же тела, подвешенного на пружине, были равны, жесткость пружины должна равняться |
|
А |
2 Н/м |
|
Б |
|
|
В |
0,5 Н/м |
|
7 |
Путь, пройденный телом, совершающим гармонические колебания с амплитудой 0,5 м, за один полный период колебаний равен |
|
А |
0 м |
|
Б |
0,5 м |
|
В |
2 м |
|
Г |
1 м |
|
8 |
Если период колебаний груза массой m, подвешенного на пружине жесткостью k, равен T, то период колебаний груза массой 2m, подвешенного на одной половине разрезанной пополам пружины, будет равен |
|
А |
4T |
|
Б |
2T |
|
В |
T |
|
9 |
Секундный маятник перенесли на поверхность Луны. Чему стал равен период колебаний этого маятника? (Ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле). |
|
А |
0,41 с |
|
Б |
2,45 с |
|
В |
1,22 с |
|
10 |
Амплитуда колебаний математического маятника равна A. Максимальная скорость v . Чему равна длина маятника? |
|
А |
|
|
Б |
|
|
В |
|
|
Г |
|
Н/м
