Презентация на тему «Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от массы груза, амплитуды колебаний, длины нити и ускорения свободного падения»

Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от массы

груза, амплитуды колебаний, длины нити и ускорения свободного падения.

2012г. Учитель: Потапов Н.А.

Работа учащихся 9 класса МБОУ «Старовыслинская ООШ» Тарасова Арнольда и Киргизова Михаила

Цель нашей работы:

Исследовать зависимость периода колебаний нитяного маятника от массы груза, амплитуды колебаний, длины нити и ускорения свободного падения.

Подготовка к эксперименту

Для проведения экспериментов подобрали следующее оборудование: штатив с муфтой и стержнем, линейка, секундомер, шарики разной массы, нить, магнит.

Период колебания

Одной из важных характеристик колебательного движения является период колебания – интервал времени, в течение которого происходит одно полное колебание. Для нахождения периода колебаний время всех колебаний разделим на число колебаний:

План проведения эксперимента:

Приготовить приборы и оборудования. Исследовать зависимость периода колебаний нитяного маятника от массы груза, амплитуды колебаний, длины нити и ускорения свободного падения. Заполнение таблиц измерений. Обобщение результатов.

Эксперимент 1 исследование зависимости периода колебаний нитяного

маятника от массы груза.

Подвесим к штативу два маятника одинаковой длины, но разной массы. Отведём оба маятника на одинаковый угол от положения равновесия и одновременно отпустим их. Повторим эксперимент в три раза. Каждый раз наблюдаем одновременно ли колеблются маятники.

В ы в о д :

Оба маятника колеблются в одинаковых фазах, значит период колебаний нитяного маятника не зависит от массы груза.

Эксперимент 2 исследование зависимости периода колебаний нитяного

маятника от амплитуды колебаний

Подвесим к штативу два маятника одинаковой длины и одинаковой массы. Отведём оба маятника на разные углы от положения равновесия и одновременно отпустим их. Повторим эксперимент в 3 раза. Каждый раз наблюдаем одновременно ли колеблются маятники.

В ы в о д :

Оба маятника колеблются в одинаковых фазах, значит период колебаний нитяного маятника не зависит от амплитуды колебаний.

Эксперимент 3 исследование зависимости периода колебаний нитяного

маятника от длины нити

Подвесим к штативу 2 маятника разной длины, но одинаковой массы. Отведём оба маятника на небольшой угол от положения равновесия и одновремённо отпустим их. Повторим эксперимент в три раза. Каждый раз наблюдаем одновременно ли колеблются маятники.

В ы в о д :

Маятники разной длины колеблются с разными периодами колебаний. Значит период колебаний нитяного маятника зависит от длины его нити. Чем больше длина нити маятника, тем больше период колебаний.

Выяснение количественной зависимости между периодом колебаний и длиной

нити маятника.

№ Опыта

№ Опыта

№ Опыта

Длина нити l , м

Длина нити l , м

Длина нити l , м

Число колебаний, n

Число колебаний, n

Число колебаний, n

Время колебаний, t , с

Время колебаний, t , с

Время колебаний, t , с

Среднее время, t ср , с

Среднее время, t ср , с

Среднее время, t ср , с

Период, с Т=t / n

Период, с Т=t / n

Период, с Т=t / n

1

1

1

0,6

0,6

0,6

10

10

10

15,44

15,44

15,44

2

2

2

0,6

0,6

0,6

10

10

10

15,56

15,56

15,56

15,51

15,51

15,51

1,55

1,55

1,55

3

3

3

0,6

0,6

0,6

10

10

10

15,53

15,53

15,53

№ Опыта

Длина нити l , м

Число колебаний, n

Время колебаний, t , с

Среднее время, t ср , с

Период, с Т=t / n

1

1,2

10

21,84

2

1,2

10

21,79

21,82

2,18

3

1,2

10

21,83

Исследуя колебания двух маятников разной длины мы заметили, что при

увеличении длины нити маятника в 2 раза период колебаний возрастает в 1,41 раза. T ~ ? l

Количественная зависимость между длиной нити и периодом колебаний маятника

Эксперимент 4 исследование зависимости периода колебаний нитяного

маятника от ускорения свободного падения.

Для исследования зависимости периода колебаний нитяного маятника от ускорения силы тяжести, изменим это ускорение. Для этого поместим под стальной шарик одного из одинаковых маятников сильный магнит, приведём их одновременно в колебательное движение и наблюдаем.

В ы в о д :

Период колебаний нитяного маятника зависит от ускорения свободного падения. При увеличении ускорения свободного падения период колебаний нитяного маятника уменьшается.

Обобщение

В результате экспериментов мы выяснили, что период колебаний нитяного маятника не зависит от массы тела, от амплитуды колебаний, но зависит от длины нити и ускорения свободного падения. Формула периода колебаний нитяного маятника:

Литература:

Учебник по физике для 9 класса средней школы Н.М. Шахмаева, С.Н. Шахмаева, Д.Ш. Шодиева,-М. Просвещение.1990г. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика. Учебник для 9кл.-М. Просвещение, 1990г. Громов С.В. , Родина Н.А.. Физика. Учеб. Для 8кл.-М. Просвещение. 2000г. Сеть Интернет.