Задание 23. Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для 30 полных колебаний и вычислите частоту колебаний для трёх случаев, когда длина нити равна соответственно 1 м, 0,5 м и 0,25 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трёх длин нити маятника в виде таблицы;
3) вычислите частоту колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;
4) сформулируйте вывод о зависимости частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.
Решение.
1. Рисунок экспериментальной установки:
2. Таблица результатов экспериментов
|
№ |
Длина нити, l, (м) |
Число колебаний n |
Время колебании t (с) |
Частота колебаний v = n/t (Гц) t |
|
1 |
1 |
30 |
60 |
0,5 |
|
2 |
0,5 |
30 |
42 |
0,7 |
|
3 |
0,25 |
30 |
30 |
1 |
3. Вывод: при уменьшении длины нити частота свободных колебаний нитяного маятника увеличивается.
Указание
1. С учётом погрешностей приборов (линейка, часы) измерение времени колебаний t считается верным, если его значение попадает в интервал ±4 (с) к указанным в таблице значениям.
2. Наличие вывода о функциональной зависимости между длиной нити и частотой колебаний маятника не является обязательным, достаточным считается вывод о качественной зависимости.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: