Лабораторная работа № 7на цифровом оборудовании «Проверка независимости периода колебаний груза, подвешенного к нити, от массы груза»
Лабораторная работа № 7
«Проверка независимости периода колебаний груза, подвешенного к нити, от массы груза»
Цель работы: измерение периода колебания математического маятника, изучение независимости периода колебания от массы груза.
Приборы и материалы: цифровой датчик положения, штатив, 2 крестовины, 2 поперечные перекладины, три металлических шарика с ушком для подвеса, нить, линейка, электронные весы.
Гипотеза: если________________________,то______________________________________________.
Основные сведения (краткие теоретические сведения):
Маятником,
точнее физическим маятником, называют твердое тело произвольной формы, которое
может качаться вокруг неподвижной горизонтальной оси. Простейшим маятником
является груз малых размеров, закрепленный на длинной легкой нити (или
стержне). Если можно пренебречь массой нити по сравнению с массой груза,
деформацией нити, а также размерами груза по сравнению с длиной нити, то такой
маятник называют математическим. При малых углах 
отклонение
маятника от положения равновесия, как известно, его колебания являются
гармоническими, т.е. описываются уравнением 
, где А [1 м] –
амплитуда колебаний, ν [1 Гц] – частота колебаний. Для малых углов
отклонения период колебания практически не зависит от амплитуды. Для таких
колебаний, называемых малыми, справедлива формула: Т = 2
, где Т [1 с] – период колебаний
маятника; L[1 м] – длина
подвеса маятника до центра шарика; g [9,8 м/с2]
– ускорение свободного падения. Частота маятника обратно периоду его колебаний.
ТБ: приступая к работе, внимательно ознакомьтесь с заданием и оборудованием. Слушайте и выполняйте все требования учителя. Не пользуйтесь приборами без его разрешения.
Выполнение работы.
Пример выполнения задания по рисунку 1.
1. Схема установки.
|
Установка |
Принцип действия ДОПИСАТЬ!!! |
|
|
__________________________________________ |
2. Таблица результатов.
|
№ |
Масса груза, m, г |
L [1 м] |
Амплитуда колебаний, А, м |
Период Тэксп, с |
Частота νэксп, Гц |
Уравнение гармонических колебаний
|
|
1 |
23 |
|
0,01 |
0,5424 |
1,84 |
x (t) = 0,01 |
|
2 |
|
|
0,01 |
|
|
|
|
3 |
|
|
0,01 |
|
|
|
3. Расчеты.
1) 
=0,01
= 0,01
2)
=
_______________________________________________________________________
3)
= _______________________________________________________________________
4. Обозначьте на графике синусойде полученные значения периода и амплитуды колебаний.
ВЫВОД: период математического маятника не зависит от__________________________________
и______________________________________, при малых колебаниях равен ____________________.
|
Контрольные
вопросы.
|
Ответы:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
Лабораторная работа № 7 «Проверка независимости периода колебаний груза, подвешенного к нити, от массы груза»
Расчеты. 1) = 0,01 = 0,01 2) = _______________________________________________________________________ 3) = _______________________________________________________________________ 4
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
