Khảo Sát Thực Nghiệm Các Định Luật Dao Động Của Con Lắc Đơn

     

Trong bài báo cáo thực hành đồ gia dụng lý 12 về con lắc đối kháng này, chúng ta sẽ dự kiến chu kì xê dịch T của một con lắc đơn phụ thuộc vào mọi đại lượng biên độ, khối lượng chiều dài của chính nó như nào? bọn họ sẽ nên làm như nào để kiểm tra những dự đoán đó bằng thí nghiệm? Đáp án báo cáo thực hành: điều tra khảo sát thực nghiệm các định luật xê dịch của bé lắc đơn sẽ sở hữu được ngay sau đây.

Bạn đang xem: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn


I. Mục tiêu của bài xích thực hành

Khảo sát thực nghiệm nhằm tìm ra ảnh hướng của biên độ khối lượng, chiều dài con lắc đơn so với chu kì dao động. Từ kia tìm ra cách làm tính chu kì dao động và áp dụng tính vận tốc trọng ngôi trường g tại vị trí làm thí nghiệm.

II. Phương tiện thí nghiệm

Ba trái nặng có móc treo 50g; một gai dây mảnh nhiều năm 1m; một giá bán thí nghiệm sử dụng treo bé lắc đơn, có cơ cấu điều chỉnh chiều dài bé lắc đơn; một đồng hồ đeo tay bấm giây (sai số không quá 0,2s) hoặc đồng hồ đo thời gian hiện số có cổng quang điện; một thước 500mm; một tờ giấy kẻ ô mm (hoặc giấy kẻ ô vuông).

III. Tiến thành thí nghiệm

1. Chu kì giao động T của bé lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như vậy nào?

Chọn quả nặng có cân nặng m=50g, mắc vào đầu thoải mái của sợi dây mảnh không dãn treo trên giá bán thí nghiệm để chế tạo thành con lắc đơn. Điều chỉnh chiều dài con lắc 1-1 (tính tự điểm treo cố định đến trọng tâm của quả nặng) đúng bằng 50 cm.

Kéo quả nặng nề lệch khỏi vị trí cân đối một khoảng tầm A=3cm cho dây treo bé lắc nghiêng đi một góc a so với phương thẳng đứng rồi thả cho nó tự do dao động. Đo thời hạn t con lắc tiến hành 10 dao động toàn phần và ghi kết quả đỏ vào bảng 6.1

Thực hiện phép đo bên trên với những giá trị khác nhau của biên độ A (A=3,6,9,18 cm) rồi ghi tiếp các hiệu quả đo vào bảng 6.1

=> Định quy định về chu kì của con lắc solo với xê dịch với biên độ nhỏ: nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ tuổi thì coi là dao đụng điều hòa, chu kì xê dịch của bé lắc đơn lúc ấy không phụ thuộc vào vào biên độ dao động.

2. Chu kì giao động của bé lắc đơn dựa vào vào trọng lượng m của bé lắc như vậy nào?

Mắc thêm các quả nặng nề để chuyển đổi khối lượng của con lắc đối chọi (m=50,100,150g), đồng thời kiểm soát và điều chỉnh độ nhiều năm dây treo nhằm giữu độ lâu năm l của con lắc 1-1 không chuyển đổi vẫn đúng bởi 50 cm (lưu ý rằng khi thay đổi hoặc thêm bớt quả nặng nề thì giữa trung tâm của m chũm đổi). Đo thời gian t bé lắc tiến hành 10 xấp xỉ toàn phần với biên độ đủ bé dại (xác định theo tác dụng đo trên bảng 6.1) ứng với mỗi trường hợp, rồi ghi tác dụng vào bảng 6.2

Từ bảng số liệu ta suy ra định phương tiện về trọng lượng của nhỏ lắc 1-1 dao động nhỏ dại ( góc a0): chu kỳ luân hồi của bé lắc 1-1 dao động bé dại không nhờ vào vào khối lượng của bé lắc

3. Chu kì xê dịch T của bé lắc đơn nhờ vào vào chiều dài của bé lắc đơn như thế nào?

Dùng nhỏ lắc 1-1 có m=50g, chiều dài l1=50 cm và đo thời hạn 10 xê dịch toàn phần để xác định chu kì T1. Ghi vào bảng 6.3

Thay con lắc 1-1 có chiều lâu năm lần lượt là l2 rồi l3(chiều nhiều năm của dây xê dịch từ 40cm cho 60cm) để đo thời hạn 10 giao động toàn phần và khẳng định chu kì T2 với T3.

Tính bình phương các chu kì và các tỉ số:

*

Ghi những kết đo cùng tính được vào bảng 6.3

Phát biểu định biện pháp về chiều lâu năm của bé lắc đơn: Chu kì giao động của bé lắc solo với biên độ bé dại tỉ lệ cùng với căn bậc nhì chiều nhiều năm của con lắc theo công thức

4. Kết luận

a) tự các công dụng ở trên ta suy ra: Chu kì xê dịch của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỉ, tại và một nơi, không phụ thuộc vào trọng lượng và biên độ xấp xỉ của bé lắc mà lại tỉ lệ với căn bậc hai chiều nhiều năm của con lắc theo công thức:

*

Kết quả thí nghiệm mang đến ta thấy a=2,032

b) Theo công thức lí thuyết về chu kì giao động của nhỏ lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ:

*

*

So sánh kết quả đo a cho thấy công thức (*)đã được nghiệm đúng

c) Tính vận tốc trọng trường g tại nơi làm phân tích theo cực hiếm a thu được từ thực nghiệm

*

V. Thắc mắc và bài bác tập sách giáo khoa

a) thắc mắc về đại lý lý thuyết

1. Bé lắc đối chọi được kết cấu như núm nào? Chiều lâu năm l của nhỏ lắc đối chọi được đo như vậy nào?

Đáp án: con lắc đối chọi có cấu tạo bao gồm một vật bé dại có trọng lượng m được treo nghỉ ngơi đầu của một gai dây ko dãn, trọng lượng không đáng kể, dài l. Chiều nhiều năm 1 không hề nhỏ so với size quả cầu. Chiều nhiều năm của bé lắc được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách từ điểm treo cố định đến trọng tâm của trái nặng.

Xem thêm: Từ Hà Nội Đến Bắc Ninh Bao Nhiêu Km Và Mất Bao Lâu? Bắc Ninh Cách Hà Nội Bao Nhiêu Km

Chiều dài l của bé lắc đối kháng được đo bằng thước đo của giá chỉ thí nghiệm dùng treo nhỏ lắc đơn có cơ cấu tổ chức điều chỉnh chiều dài con lắc đơn.

2. Buộc phải làm thế nào nhằm phát chỉ ra sự dựa vào của chu kì dao động T của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ tuổi và biên độ dao động?

Đáp án: Để phát hiện sự nhờ vào của chu kì xấp xỉ T của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ dại vào biên độ dao động, ta khẳng định các chu kì dao động của cùng một con lắc cùng với chiều nhiều năm 1 không đổi, nhưng tất cả biên độ A cụ đổi. Đo thời hạn dao động gồm biên độ A khác nhau.

3. Nên làm rứa nào nhằm phát chỉ ra sự phụ thuộc của của chu kì giao động T của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ dại vào chiều lâu năm l của con lắc đơn?

Đáp án: Để phát hiện nay sự nhờ vào chu kỳ dao động T của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ vào chiều dài con lắc solo ta khảo sát điều tra chu kỳ giao động T của nhỏ lắc 1-1 với chiều nhiều năm tăng dần, bao gồm 3 ngôi trường hợp có thể xảy ra:

+ l tăng thì T giảm

+ l tăng thì T không thay đổi hay l ko phụ thuộcT

+ l tăng thì T tăng

4. Làm cách nào để xác định chu kì T với không đúng số khi dùng đồng hồ có kim giây? cho thấy sai số khi dùng đồng hồ đeo tay này là

Đáp án: Để xác định chu kì T với không nên số ΔT = 0,02s lúc dùng đồng hồ thời trang có kim giây. Ta yêu cầu đo thời hạn t của N xấp xỉ toàn phần.

Trong quá trình đo t của đồng hồ thời trang kim giây có sai số là 0,2s bao gồm sai số chủ quan khi bấm cùng sai số dụng cụ buộc phải Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, cho nên vì vậy cần đo số xấp xỉ toàn phần N > 11 dao động.

b) câu hỏi và bài tập cuối sách

1. Để kiểm tra từng dự kiến đó, ta cần thực hiện thí nghiệm đổi khác một đại lượng với giữ không đổi hai đại lượng còn lại.

2. Dự đoán chu kì xê dịch của bé lắc đơn nhờ vào vào khu vực làm thí nghiệm, để kiểm chứng dự đoán đó, ta cần tiến hành thí nghiệm với con lắc tất cả chiều lâu năm không thay đổi tại gần như nơi khác nhau.

Xem thêm: Soạn Bài Tập Đọc Bông Hoa Niềm Vui Lớp 2 Tập 1, Tập Đọc Lớp 2: Bông Hoa Niềm Vui

3. Quan trọng đo chu kì con lắc đơn có chiều dài bé dại hơn 10cm bởi khi đó kích thước của quả nặng là đáng kể so với chiều lâu năm dây, cho nên khó tạo thành dao động với biên độ nhỏ dẫn đến nặng nề đo chu kì T.

4. Dùng con lắc dài để xác định gia tốc trọng trường g mang lại kết quả đúng mực hơn khi sử dụng con nhấp lên xuống ngắn bởi sai số tỉ đối

Trên đấy là tất lẫn cả về đáp án báo cáo thực hành: điều tra khảo sát thực nghiệm những định luật xấp xỉ của nhỏ lắc đơn