Изучение характеристик колебания груза на нити

Изучение характеристик колебания груза на нити
Цель работы: изучить основные параметры колебаний нитяных маятников.
Приборы и оборудование: два нитяных маятника с шариками различной массы, штатив с
зажимом, метровая линейка, секундомер.
1 Теоретические сведения
Изменения состояния движения физической системы, которые многократно повторяются
через определенные промежутки времени, называются колебательным движением или просто
колебаниями.
Если эти изменения повторяются через одинаковые промежутки времени, колебания
называются периодическими.
Полным колебанием точки называется один законченный цикл колебательного движения,
после которого оно повторяется в том же порядке.
Время Т, в течение которого совершается полное колебание, называется периодом:
t
Т .
n
Частотой υ называется число полных колебаний, совершаемых за единицу времени,
n
1
или ν  .
ν
t
T
Циклической или круговой частотой ω периодических колебаний называется число
полных колебаний, совершаемых за 2 секунд:
ω = 2π = 2π/Т.
Амплитуда – максимальное отклонение материальной точки от положения равновесия.
Колебания, происходящие с постоянной амплитудой, называются незатухающими, а с
постоянно уменьшающейся амплитудой – затухающими.
2 Вопросы допуска
2.1 Какое колебание называется полным?
2.2 Какие условия необходимы для возникновения и поддержания колебаний?
2.3 Как изменится период колебаний маятника, если его перенести из воздуха в воду или в
вязкое масло?
2.4 Какая отличительная особенность колебательного движения?
3 Ход работы
3.1 Установить длину нити маятника l = 1 м.
3.2 Отвести шарик в сторону на 10 см и отпустить его: маятник начнет колебаться.
Определить время 50-ти полных колебаний маятника. Рассчитать период колебаний.
3.3 Определить период колебаний этого же маятника, отклоняя шарик на 20 см и 30 см.
3.4 . По результатам измерений сделать вывод: зависит ли период колебаний
математического маятника от амплитуды колебаний.
3.5 . Изменить длину маятника, взяв ее равной 75 см и 50 см, и снова определить период
колебаний маятника. По результатам измерений сделать вывод: зависит ли период колебаний
маятника от его длины
3.6 Взять второй маятник длины l = 1 м, но имеющий шарик другой массы. Определить
период колебаний маятника. Сравнить его с периодом, найденным ранее, и сделать вывод: зависит
ли период колебаний от массы шарика
3.11 Выводы по работе.
4 Контрольные вопросы
4.1 Два маятника в одном и том же месте Земли за одинаковое время совершают один 30, а
второй 40 колебаний. Какова длина каждого маятника, если разность их длин 0,07 м?
4.2 Определить отклонение колеблющейся точки от положения равновесия за время 0,25Т;
0,5Т; 0,6Т.
4.3 За какое время маятник отклонится от положения равновесия на половину амплитуды,
если период колебания 3,6 с?