Лабораторная работа № 1 Изучение колебаний груза на нити
Цель работы: исследование зависимости характеристик нитяных маятников от длины нити, массы грузов, амплитуды колебаний.
Приборы и принадлежности: Два нитяных маятника с подвесами для них (шарики различной массы), штатив с зажимом, метровая линейка с миллиметровыми делениями, секундомер или часы с секундной стрелкой, весы, разновес.
Расчетная формула
.
Порядок выполнения работы
1. Поставьте штатив на край стола так, чтобы зажим штатива выступал за край стола (рис. 235).
2. Закрепите в зажиме штатива подвес для маятника и зажмите в нем свободный конец нити длиной не менее
3. Исследуйте, зависит ли период колебаний математического маятника от амплитуды. Для этого отведите шарик вдоль стола в сторону на расстояние ~ 10 см и осторожно отпустите его, стараясь избегать боковых толчков. Измерьте время 10 полных колебаний маятника. Определите период колебаний. Повторите измерения еще не менее 4 раз, и результаты занесите в таблицу. Определите период колебаний этого же маятника, отклоняя шарик на 
.
4. Возьмите второй маятник той же длины, но с шариком иной массы. Повторяя процедуру, описанную в предыдущем пункте, определите период колебаний маятника с новым шариком. Сравните его с периодом, найденным в предыдущем пункте, и сделайте вывод: зависит ли период колебаний от массы шарика 
.
5. Измените длину маятника, взяв ее равной 
.
Таблица измерений и вычислений
|
№ опыта |
m, кг |
n |
l, м |
Δl,м |
t, c |
Δt, c |
T, c |
|
Не менее 4 опытов |
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
- Какую длину имеет математический маятник, период колебаний которого 1 с?
- Как измениться период колебаний маятника, если массу шарика увеличить в 2 раза, а длину нити маятника уменьшить в 4 раза?
Выводы
Суперзадание
Изготовьте математический маятник длиной, рассчитанной в контрольном вопросе №1. Экспериментально определите период его колебаний. Результат проанализируйте и сделайте вывод.