Ф.И.О.__________________
Класс ___________________
Лабораторная работа №1.
Исследование зависимости периода колебаний пружинного
маятника от массы груза и жесткости пружины
Цель работы: экспериментально установить зависимость периода колебаний и частоты колебаний пружинного маятника от жесткости пружины и массы груза.
Оборудование: набор грузов, динамометр , набор пружин, штатив, секундомер, линейка.
Тренировочные задания и вопросы
1. Признак колебательного движения– _________________________
__________________________
2. На каких рисунках тело находится в положении равновесия
_______ ________ _________
3. Сила упругости наибольшая в точке _________ и __________ изображенных на рисунках _______ ________ ________.
4. В каждой точке на траектории движении кроме точки ______ на шарик действует сила упругости пружины, направленная к положению равновесия.
5. Укажите точки, где скорость наибольшая ____________ и наименьшая_______ _______, ускорение наибольшее ______ ______ и наименьшее _______.
Х од работы
1. Соберите измерительную установку в соответствии с рисунком.
2. По растяжению пружины x и массе груза определите жесткость пружины.
Fупр = k x – закон Гука
Fупр = Р = mg;
1) ____________________________________________________
2) ________________________________________________
3) ____________________________________________________
3. Заполните таблицу №1 зависимости периода колебаний от массы груза для одной и той же пружины.
m1 = 0,1 кг | m2 = 0,2 кг | m3 = 0,3 кг |
N1 | t1, c | T1, c | N2 | t2, c | T2, c | N3 | t3, c | T3, c |
| | | | | | | | |
4. Заполните таблицу №2 зависимости частоты колебаний пружинного маятника от жесткости пружины для груза массой 200 г.
k1 | k2 | k3 |
N1 | t1, c | ν1, Гц | N2 | t2, c | ν2, Гц | N3 | t3, c | ν3, Гц |
| | | | | | | | |
5. Сделайте выводы о зависимости периода и частоты колебаний пружинного маятника от массы и жесткости пружины.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №2
Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити
Цель работы: выяснить, как зависят период и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины.
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной около 130 см, секундомер.
Тренировочные задания и вопросы
1. Какие колебания называются свободными? ___________________________
________________________________________________________________
2. Что представляет собой нитяной маятник? ___________________________
________________________________________________________________
3. Период колебаний – это ___________________________________________
________________________________________________________________
4.Частота колебаний – это ___________________________________________
5. Период и частота – это _______________________ величины, так как их произведений равно ___________________.
6. В каких единицах в системе Си измеряется:
период [Т] = [ ]
частота [ν] = [ ]
7. Нитяной маятник за 1,2 минуты совершил 36 полных колебаний. Найдите период и частоту колебаний маятника.
Дано: Си Решение:
t = 1,2 мин = T =
N = 36
ν =
T - ?, ν - ?
Ход работы
1. Установите на краю стола штатив.
2. Закрепите нить маятника в лапке штатива, используя кусочек ластика или плотной бумаги.
3. Для проведения первого опыта выберите длину нити 5 – 8 см и отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1 – 2 см) и отпустите.
4. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 25 – 30 полных колебаний (N).
5. Результаты измерений запишите в таблицу
Физическая величина | № опыта |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
l, см | | | | | |
N | | | | | |
t, с | | | | | |
T, с | | | | | |
ν, Гц | | | | | |
6. Проведите еще 4 опыта так же, как и первый, при этом длину маятника L увеличивайте до предельного.
(Например: 2) 20 – 25 см, 3) 45 – 50 см, 4) 80 – 85 см, 5) 125 – 130 см).
7. Для каждого опыта вычислите период колебаний и запишите в таблицу.
T1 = T4 =
T2 = T5 =
T3 =
8 . Для каждого опыта рассчитайте значение частоты колебаний или
и запишите в таблицу.
ν1 = ν4 =
ν2 = ν5 =
ν3 =
9. Проанализируйте результаты, записанные в таблице, и ответьте на вопросы.
а) Увеличили или уменьшили длину маятника, если период колебаний уменьшился от 0,3 с до 0,1 с?
________________________________________________________________________________________________________________________________
б) Увеличили или уменьшили длину маятника, если частота колебаний уменьшилась от 5 Гц до 3 Гц
Вывод: ____________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________