Cần làm thế nào để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì dao động t của con lắc đơn

- Chọn bài -Bài 1: Dao đụng điều hòaBài 2: Con rung lắc lò xoBài 3: Con lắc đơnBài 4: Dao động tắt dần dần. Dao đụng cưỡng bứcBài 5: Tổng hòa hợp nhì giao động điều hòa thuộc pmùi hương, thuộc tần số. Phương pháp Fre-NenBài 6:Thực hành: Khảo tiếp giáp thực nghiệm những định pháp luật xấp xỉ của con nhấp lên xuống đơn

Giải Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 6:Thực hành: Khảo gần cạnh thực nghiệm những định pháp luật xấp xỉ của nhỏ rung lắc đối chọi góp HS giải bài xích tập, nâng cao kĩ năng bốn duy trừu tượng, khái quát, cũng giống như định lượng trong vấn đề xuất hiện những có mang và định biện pháp thứ lí:

I. Mục đích

+ Khảo gần cạnh thực nghiệm để vạc hiện tại tác động của biên độ, trọng lượng, chiều nhiều năm của bé rung lắc đơn so với chu kì dao động T, trường đoản cú kia đưa ra công thức tính chu kì

*
, cùng vận dụng gia tốc trọng ngôi trường g trên chỗ có tác dụng thí điểm.

II. Dụng cố gắng thí nghiệm

Gồm:

+ Sở tía quả nặng trĩu loại 50g

+ Sợi dây mhình họa ko giãn lâu năm khoảng chừng 1m

+ Giá phân tách sử dụng treo nhỏ nhấp lên xuống solo gồm tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều lâu năm của nhỏ nhấp lên xuống solo.

+ Đồng hồ nước bnóng giây (không đúng số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số có cổng quang đãng điện.

+ Một thước đo chiều nhiều năm khoảng 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô mm.

III. Tiến hành thí nghiệm

1. Chu kì xê dịch T của bé rung lắc đơn dựa vào vào biên độ xê dịch như thế nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng 50g, chiều dài con nhấp lên xuống solo 50cm; kéo con rung lắc lệch khỏi địa chỉ cân bằng biên độ A = 3cm.

+ Đo thời gian bé nhấp lên xuống thực hiện 10 xê dịch toàn phần (các lần đo thời hạn, ta đo lặp lại 5 lần, rồi rước giá chỉ trung bình)

+ Thực hiện phép đo trên với những quý hiếm không giống nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)

Ghi công dụng vào bảng số liệu Bảng 6.1

Bảng 6.1: m = 50g, l = 50,0centimet

A (cm) sinα = A/l Góc lệch α (o) Thời gian 10 xê dịch t (s) Chu kì T (s)
A1 = 3,0 0,06 3,44o t1 = 14,32 ± 0,32 T1 = 1,432 ± 0,032
A2 = 6,0 0,12 6,89o t2 = 14,12 ± 0,trăng tròn T2 = 1,412 ± 0,0đôi mươi
A3 = 9,0 0,18 10,37o t3 = 14,54 ± 0,24 T3 = 1,454 ± 0,024
A4 = 18 0,36 21,1o t4 = 15,84 ± 0,31 T4 = 1,584 ± 0,031

Từ bảng số liệu rút ra định phép tắc về chu kì của con nhấp lên xuống đối chọi xê dịch cùng với biên độ bé dại.

Định luật: Con lắc solo dao động cùng với biên độ nhỏ dại (α o) thì xem như là dao động cân bằng, chu kỳ luân hồi của bé nhấp lên xuống lúc đó ko nhờ vào vào biên độ dao động.


2. Chu kì xấp xỉ T của con lắc solo phụ thuộc vào khối lượng m của bé nhấp lên xuống như vậy nào?

+ Chiều lâu năm nhỏ lắc 1-1 thắt chặt và cố định 50cm, cân nặng của con nhấp lên xuống theo thứ tự là: 50; 100, 150g

+ Đo thời hạn 10 dao động toàn phần nhằm xác định chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

m (g) Thời gian 10 dao động t (s) Chu kì T(s)
50 tA = 14,16 ± 0,26 TA = 1,416 ± 0,026
100 tB = 14,22 ± 0,20 TB = 1,422 ± 0,0đôi mươi
150 tC = 14,36 ± 0,28 TC = 1,436 ± 0,028

Từ bảng số liệu: Phát biểu định lao lý về khối lượng của nhỏ nhấp lên xuống đối kháng xê dịch nhỏ (α o): Chu kỳ của con lắc đơn xê dịch bé dại (α > 10o) không phụ thuộc vào vào trọng lượng của bé nhấp lên xuống.

3. Chu kì xấp xỉ T của bé rung lắc đơn dựa vào vào chiều dài của bé rung lắc như vậy nào?

– Dùng con lắc đối chọi bao gồm trọng lượng là 50g, chiều nhiều năm là 50cm, Đo thời gian 10 giao động để xác định chu kì T1

– Ttuyệt đổi chiều dài bé nhấp lên xuống đối chọi, giữ nguyên khối lượng, đo thời gian 10 giao động để tính chu kì T2 cùng T3

Bảng 6.3

Chiều lâu năm l (cm) Thời gian t = 10T (s) Chu kì T(s) T2 (s2) T2/l (s2/cm)
l1 = 50,0 ± 0,1 t1 = 14,29 ± 0,28 T1 = 1,429 ± 0,028 T12 = 2,04trăng tròn ± 0,0800 T12/l1 = 0,0408 ± 0,00168
l2 = 45,0 ± 0,1 t2 = 13,52 ± 0,24 T2 = 1,352 ± 0,024 T22 = 1,8279 ± 0,0649 T22/l1 = 0,0416 ± 0,00157
l3 = 60,0 ± 0,1 t3 = 15,78 ± 0,32 T3 = 1,578 ± 0,032 T32 = 2,4900 ± 0,1010 T32/l1 = 0,0415 ± 0,00175

– Vẽ vật thị trình diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ít ra nhấn xét

– Vẽ đồ dùng thị trình diễn sự dựa vào của T2 vào l. Rút ra dấn xét

– Phát biểu định khí cụ về chiều dài của nhỏ nhấp lên xuống đơn.

4. Kết luận:

a) Từ các hiệu quả nhận thấy sinh sống trên suy ra: Chu kỳ xấp xỉ của con rung lắc solo cùng với biên độ nhỏ dại, trên cùng một địa điểm, ko phụ thuộc vào cân nặng cùng biên độ xấp xỉ của bé lắc nhưng mà tỉ lệ thành phần với căn bậc hai chiều dài của bé lắc theo công thức: T = a√l

Trong số đó công dụng thí điểm đến ta quý hiếm a = 2,032

b) Theo cách làm lí ttiết về chu kỳ luân hồi dao động của bé lắc đối kháng xấp xỉ với biên độ nhỏ:

*

Trong số đó

*
(với g đem bằng 9,8m/s2)

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

c) Tính vận tốc trọng ngôi trường g tại khu vực có tác dụng thể nghiệm theo giá trị a nhận được từ thực nghiệm.

*

Báo cáo thực hành

Khảo gần kề thực nghiệm những định luật pháp xấp xỉ của bé rung lắc đơn

I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH

+ Phát hiện tại ảnh hưởng của biên độ, trọng lượng, chiều lâu năm nhỏ rung lắc 1-1 đối với chu kỳ giao động T.

+ Từ đó tìm ra cách làm

*
và áp dụng tính vận tốc trọng ngôi trường g tại nơi làm thử nghiệm.

II. CƠ STại LÍ THUYẾT

Trả lời các thắc mắc SGK

1.

Bạn đang xem: Cần làm thế nào để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì dao động t của con lắc đơn

Con nhấp lên xuống đơn bao gồm cấu trúc gồm 1 vật nhỏ dại tất cả khối lượng m được treo ngơi nghỉ đầu của một sợi dây không dãn, trọng lượng không đáng chú ý, dài l. Chiều dài 1 rất to lớn đối với kích cỡ quả cầu. Chiều nhiều năm của bé rung lắc được xác định bằng cách đo khoảng cách tự điểm treo cố định cho trung tâm của trái nặng nề.

Chiều nhiều năm l của con rung lắc đối kháng được đo bằng thước đo của giá thể nghiệm cần sử dụng treo con rung lắc 1-1 có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều nhiều năm con nhấp lên xuống 1-1.

2. Để phạt hiện sự nhờ vào của chu kì dao động T của bé rung lắc đối kháng dao động cùng với biên độ bé dại vào biên độ xê dịch, ta xác định những chu kì xê dịch của và một nhỏ nhấp lên xuống với chiều dài 1 ko đổi, nhưng lại gồm biên độ A đổi khác. Đo thời gian dao động bao gồm biên độ A khác nhau.

3. Để vạc hiện nay sự dựa vào chu kỳ luân hồi xê dịch T của con rung lắc đơn giao động cùng với biên độ bé dại vào chiều lâu năm con nhấp lên xuống đối kháng ta khảo sát điều tra chu kỳ xê dịch T của bé rung lắc đơn cùng với chiều dài tăng cao, có 3 ngôi trường đúng theo rất có thể xảy ra:

+ l tăng thì T bớt

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

+ l tăng thì T tăng

4. Để xác minh chu kì T cùng với không đúng số ΔT = 0,02s khi sử dụng đồng hồ thời trang gồm kyên ổn giây. Ta đề nghị đo thời gian t của N xê dịch toàn phần.

Trong quá trình đo t của đồng hồ thời trang kyên giây tất cả sai số là 0,2s bao hàm sai số khinh suất Khi bnóng và không đúng số nguyên tắc bắt buộc Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, vì vậy đề nghị đo số xấp xỉ toàn phần N > 11 giao động.

III. KẾT QUẢ

1. Khảo sát ảnh hưởng của biên độ xê dịch đối với chu kỳ luân hồi T của bé nhấp lên xuống đơn.

– Chu kỳ T1 = t1/10 = 1,432s; T2 = t2/10 = 1,412s; T3 = t3/10 = 1,454s.


– Phát biểu định dụng cụ về chu kỳ luân hồi của bé nhấp lên xuống đơn xấp xỉ cùng với biên độ nhỏ:

Con lắc đối chọi xê dịch với biên độ nhỏ dại (α > 10o) thì xem như là xấp xỉ ổn định, chu kỳ luân hồi của nhỏ nhấp lên xuống khi ấy ko nhờ vào vào biên độ giao động.

2.

Xem thêm: Cài Recovery Cho Android Để Làm Gì ? Cách Để Cài Twrp Recovery Cho Máy Android

Khảo cạnh bên tác động của cân nặng của bé nhấp lên xuống m so với chu kỳ luân hồi xê dịch T.

+ Con nhấp lên xuống khối lượng mA bao gồm chu kỳ TA = 1,416 ± 0,026

+ Con rung lắc khối lượng mB gồm chu kỳ luân hồi TB = 1,422 ± 0,0trăng tròn

+ Con nhấp lên xuống trọng lượng mC bao gồm chu kỳ TC = 1,436 ± 0,028

Phát biểu định phép tắc về khối lượng của bé lắc đơn:

Chu kỳ của con nhấp lên xuống 1-1 xê dịch bé dại (α > 10o) không phụ thuộc vào vào khối lượng của bé rung lắc.

3. Khảo gần kề ảnh hưởng của chiều nhiều năm bé nhấp lên xuống đối kháng l đối với chu kỳ luân hồi xê dịch T

Cnạp năng lượng cứ các kết quả đo và tính được theo bảng 6.3, vẽ vật thị màn biểu diễn sự phụ thuộc vào của T vào l cùng thứ thị của T2 vào l:

*
*

Nhận xét:

a) Đường biểu diễn T = f(l) gồm dạng cong lên cho thấy thêm rằng: Chu kỳ giao động T nhờ vào đồng đổi thay cùng với độ dài con lắc 1-1.

Đường biểu diễn T2 = F(l) gồm dạng mặt đường thẳng qua cội tọa độ cho biết rằng: Bình phương chu kỳ xấp xỉ T2 xác suất với độ nhiều năm bé lắc solo. T2 = k.l, suy ra T = a√l

– Phát biểu định giải pháp về chiều nhiều năm của nhỏ lắc đơn:

“Chu kỳ dao động của nhỏ lắc solo cùng với biên độ nhỏ dại, trên cùng một địa điểm, không phụ thuộc vào khối lượng và biên độ xê dịch của nhỏ nhấp lên xuống mà lại tỉ lệ cùng với căn uống bậc hai chiều nhiều năm của nhỏ rung lắc theo công thức: T = a√l với a = √k trong số đó a là thông số góc của đường biểu diễn T2 = F(l).

b) Công thức lí ttiết về chu kỳ giao động của nhỏ nhấp lên xuống 1-1 dao động với biên độ nhỏ:

*

Đã được nghiệm đúng, với tỉ số

*

Từ đó tính được tốc độ trọng ngôi trường g trên chỗ làm thí nghiệm:

*

4. Xác định công thức về chu kỳ luân hồi xê dịch của bé nhấp lên xuống đơn: Từ những kết quả thực nghiệm suy ra: Chu kỳ giao động của con nhấp lên xuống 1-1 giao động điều hòa với biên độ nhỏ dại không nhờ vào vào khối lượng cùng biên độ giao động của nhỏ rung lắc nhưng tỉ trọng với căn bậc hai chiều lâu năm l của con lắc 1-1 với tỉ lệ nghịch với cnạp năng lượng bậc hai của tốc độ rơi từ bỏ chính vì nơi làm phân tách, thông số tỉ lệ bởi

*

Vậy

*

Bài 1 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Dự đoán xem chu kì xê dịch T của một con rung lắc đối kháng dựa vào vào phần lớn đại lượng đặc trưng l, m, α của chính nó như thế nào? Làm bí quyết làm sao để kiểm tra từng dự đoán đó bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán thù chu kì T của con nhấp lên xuống 1-1 nhờ vào vào những đại lượng đặc trưng chiều dài l, trọng lượng đồ nặng trĩu m, biên độ góc α0.

Để bình chọn từng dự đoán thù đó, ta yêu cầu thực hiện thử nghiệm thay đổi một đại lượng cùng giữ lại không thay đổi hai đại lượng còn lại.

Bài 2 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Chu kì xê dịch của con lắc đối chọi gồm phụ thuộc vào vào nơi làm cho thử nghiệm tuyệt không? Làm giải pháp như thế nào nhằm phân phát hiện nay điều đó bởi thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì xấp xỉ của bé nhấp lên xuống đối chọi phụ thuộc vào vào khu vực làm cho nghiên cứu, nhằm kiểm chứng dự đoán thù kia, ta buộc phải triển khai thí nghiệm với con nhấp lên xuống bao gồm chiều lâu năm không thay đổi trên hầu như nơi khác biệt.

Bài 3 (trang 32 SGK Vật Lý 12): cũng có thể đo chu kì bé rung lắc đối kháng gồm chiều lâu năm l

Lời giải:

Không thể đo chu kì nhỏ lắc 1-1 gồm chiều dài bé dại hơn 10centimet vị lúc ấy form size của trái nặng là đáng kể so với chiều lâu năm dây, cho nên vì vậy cạnh tranh tạo ra xấp xỉ với biên độ nhỏ tuổi dẫn cho khó khăn đo chu kì T.

Bài 4 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Dùng bé rung lắc dài tốt nđính thêm vẫn mang đến công dụng đúng đắn rộng khi xác định vận tốc rơi tự do thoải mái g trên vị trí làm thí nghiệm?

Lời giải:

Dùng con lắc dài nhằm khẳng định tốc độ trọng trường g mang lại kết quả đúng mực hơn khi sử dụng con rung lắc nđính thêm bởi sai số tỉ đối