Лабораторная работа «Измерение периода колебания маятника. Исследование зависимости периода колебания от длины нити» - Взаимодействие тел

В качестве маятника используем грузик (небольшой шарик, гайку, камешек и др.), подвешенный на нити длиной l.

Очень трудно с помощью секундомера измерить период, поскольку на практике он меняется от десятых долей секунды до одной — двух секунд. Поэтому измерим время t, в течение которого маятник совершает N полных колебаний, и определим период по формуле

Т = t/N.

Задание 1. Измерить период колебания

Приборы и материалы: секундомер (часы с секундной стрелкой); мерная лента; маятник (грузик на нити); крепление для маятника.

Указания к работе

Результаты измерений и вычислений удобно занести в таблицу.

Длина нити l, см	Число колебаний N	Полное время t, с	Период Т, с	Квадрат периода у = Т2

Измерение проведите при трех значениях длины нити, например 20 см; 40 см; 60 см. Ответьте на вопрос: пропорционален ли период длине нити маятника? Проверьте, увеличится ли в 2 или 3 раза период колебания маятника, если длина нити увеличится в 2 и 3 раза.

Постройте график зависимости периода Т от длины l. (График стройте на миллиметровой бумаге.)

Задание 2. Исследовать зависимости периода колебания маятника от длины нити.

Из опыта вы убедились, что с увеличением длины нити маятника период его колебания возрастает, но пропорционально длине, а более сложно.

Как видно, функция T = f(l) нелинейная, т. е. период не пропорционально длине нити l. Выдвинем следующую гипотезу: квадрат периода пропорционален длине нити, т. е. переменная у = Т² пропорциональна длине l. Это можно записать в виде y = ql, где q — постоянная величина.

Может быть использована как домашняя лабораторная работа.