Задание № 4

№4. Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины. Цель работы. Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины. Приборы и материалы. Штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины, линейка, часы с секундной стрелкой или секундомер мобильного телефона. УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ 1. Соберите установку по рисунку 214. При этом длина маятника l (измеряйте от точки подвеса до середины шарика) должна быть равна 5 см, как указано в таблице 6 для первого опыта. Штатив следует ставить на край стола, чтобы колебания маятника происходили над полом. 2. Отклоните шарик от положения равновесия на 1— 2 см (амплитуда колебаний) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных колебаний. 3. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы прибора (линейки и секундомера), и вычислений записывайте в таблицу 6 . 4. Проведите ещё четыре опыта, каждый раз устанавливая длину l маятника в соответствии с её значением, указанным в таблице 6 для данного опыта. 5. Для каждого опыта вычислите период T колебаний маятника. 6. Для каждого опыта рассчитайте частоту v колебаний маятника по формуле: v = 1/T или v = N/t. 7. Сделайте выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины. Дополнительное задание Выясните, какая математическая зависимость существует между длиной маятника и периодом его колебаний. 1. Пользуясь данными таблицы б, вычислите отношения периодов колебаний (округляйте результаты до целых чисел) и длин маятников. 2. Обработка результатов измерений. Результаты вычислений запишите в таблицу 7. 3. Сравните результаты всех четырёх столбцов таблицы 7 и сделайте вывод о зависимости между периодом колебаний маятника T и его длиной l.