Практикалы жмыс № 7

Практическая работа № 7

Тема работы:«Определение периода колебаний пружинного маятника»

Уровень: базовый (9 и 11 классы)

Тема для изучения: Механические колебания.

Цель: установить вид зависимости периода колебаний груза на пружине от массы груза.

Использованные понятия:колебания, период, частота, масса, сила упругости, жесткость.

Оборудование:

№	Название прибора	код	количество
	Штатив универсальный (основание)	02001.00
	Штативный стержень, l=600 мм	02037.00
	Зажим-насадка для круглых или прямоугольных стержней	02043.00
	Держатель для гирь с отверстиями, 10 г	02204.00
	Гиря,10 г, черная	02205.01
	Гиря, 50 г, черная	02206.01
	Спиральная пружина, 3 Н/м	02220.00
	Спиральная пружина, 20 Н/м	02222.00
	Крепежный болт	03949.00
	Секундомер, цифровой, 24 часа 1/100 с + 1 c	24025.00

Установка

Соедините две части штативной основы штативным стержнем, 25 см, и зафиксируйте его с помощью запирающих рычагов (рис. 1). Закрепите штативный стержень, 60 см, в штативной основе с помощью запирающего винта (рис. 2).

Рис. 2

На штативном стержне закрепите зажим-насадку для круглых и прямоугольных стержней, зафиксируйте в нем крепежный болт и подвесьте спиральную пружину жесткостью 3 Н/м (рис. 3).

Рис. 3

Выполнение работы

К пружине подвесьте груз массой m= 20, 40, 60... с учетом массы держателя для гирь (10 г) (рис. 4). Для фиксации гири в держателе проденьте гирю через верхний конец держателя (рис. 5).

Рис. 4 Рис. 5

Растяните пружину и отпустите ее (рис. 6). Для каждой гири определите время, в течение которого маятник совершает 10 колебаний. Запишите все измеренные значения в таблицу.

Рис. 6 Рис. 7

Замените пружину жесткостью 3 Н/м на пружину 20 Н/м и повторите вышеописанные измерения (рис. 7). В данном случае используйте гири массой 40, 60, ... до 140 г. Запишите измеренные значения в таблицу.

Результаты измерения и расчеты

Таблица

Пружина 3 Н/м	m, г
t, c
T, c
T², c²
Пружина 20 Н/м	t, c	-
T, c	-
T², c²	-

1. Сосчитайте период колебания маятника для каждого опыта. T=t/N, где N – число колебаний, совершенных маятником за время t (в нашем случае - 10).

2. Сосчитайте квадрат периода для каждого измерения. Постройте график зависимости квадрата периода маятника от массы груза. Ответьте на вопрос - во сколько раз изменился квадрат периода колебания пружинного маятника при изменении массы груза в два раза?

3. Сделайте вывод о соответствии полученных результатов формуле для периода колебаний пружинного маятника:

Дополнительное задание

1. Для каждого эксперимента рассчитайте значение для жесткости пружины по формуле:

2. Сосчитайте среднее арифметическое полученных значений для жесткости и оцените

погрешность вашего измерения для каждой серии измерений. Жесткость мягкой пружины - 3 Н/м, вторая пружина имеет жесткость 20 Н/м.

Практикалы жмыс № 7

Жмыс таырыбы:«Серіппелі маятникті тербеліс периодын анытау»

Дегей: негіздік ( 9 жне 11 сыныптар)

Оу шін таырып: Механикалы тербелістері.

Масаты: жк массасынан серіппедегі жк тербелісіні периодты туелдік трін орнату.

олданылан ымдар:тербеліс, период, жылдамды, масса, серпімділік кші, аттылы

Жабдытар:

№	Атауы	коды	Млшері
	Жан-жаты штатив (негізі)	02001.01
	Штатив ті зекше, \|=600 мм,	02037.00
	Дгелек немесе тік брышты отамалара арналан ысым - саптау	02043.00
	Гірге арналан саылаулы стаыш, 10 г	02204.00
	Гір, 10 г, ара	02205.01
	Гір, 50 г, ара	02206.01
	Шиыршыты серіппе, 3 Н/м	02220.00
	Шиыршыты серіппе, 20 Н/м	02222.00
	Тіреуші болт	03949.00
	Санды секундомер, 24 саат, 1/100с + 1с	24025.00

Ондыры

25 см штативті зекшемен штативті негіздеріні екі блігін осыыздар, жне бекітуші рычагтыраны кмегімен оны бекітііздер (1 сур.). Бекітуші брама кмегімен штативті негізде 60 см штативті зекшені бекітііздер (2 сур.).

1сур. 2 сур.

Штативті зекшеде дгелек немесе тік брышты отамалара арналан ысым – саптауды бекітііздер, онда тіреуіш болтты бекітііздер жне 3 Н/м аттылыты шиыршыты серіппені ілііздер (3 сур.).

3 сур.