Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторна робота № 8

Тема. Виготовлення маятника й визначення періоду його коливань. Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника.

Обладнання та матеріали: штатив із муфтою та лапкою, невелика кулька або невелике тіло, нитка довжиною 1 м, вимірювальна стрічка, секундомір.

Вказівки та пояснення: математичний маятник — це модель реального маятника, ідеалізована система (матеріальна точка масою m, яка підвішена на нерозтяжній та невагомій нитці), що коливається під дією рівнодійної сили тяжіння та сили пружності. Період коливань Т — це мінімальний проміжок часу, через який рух тіла повторюється. Залежність періоду коливання математичного маятника Т від довжини нитки l та від прискорення вільного падіння g у даній точці Землі виражається формулою

Хід роботи

1. Установіть штатив на краю стола. За допомогою муфти закріпіть на штативі кільце. Виготовте маятник, прикріпивши нитку до кульки й підвісивши кульку на нитці до кільця штатива. Маятник повинен бути досить довгим, тобто майже діставати до підлоги.

2. Виміряйте довжину нитки. l₁ = 1,2 м.

3. Відхиліть маятник від положення рівноваги на 5-8 см і відпустіть.

4. Виміряйте час, за який маятник здійснює 30 коливань: N = 30, t₁ = 66,3 с.

5. Повторіть дослід іще три рази, щоразу зменшуючи довжину маятника.

l₂ = 1,1 м, t₂ = 62,7 с;

l₃ = 1,0 м, t₃ = 60,6 с;

l₄ = 0,9 м, t₄ = 57,3 с.

6. Для кожного досліду:

7. Результати вимірювань занесіть до таблиці 1.

Таблиця 1

8. Знайдіть середнє значення прискорення вільного падіння:

Висновки. В цій роботі ми виготовили нитяний маятник, за допомогою експерименту переконалися, що період його коливань визначається за формулою

тобто залежить тільки від довжини нитки та широти місцевості. За допомогою виготовленого маятника визначили прискорення вільного падіння. Значення прискорення вільного падіння збігається з табличним для даної широти місцевості в межах похибки вимірювань.