Chiều Dài Của Con Lắc Đơn Được Đo Như Thế Nào

- Chọn bài xích -Bài 1: Dao rượu cồn điều hòaBài 2: Con rung lắc lò xoBài 3: Con nhấp lên xuống đơnBài 4: Dao rượu cồn tắt dần dần. Dao động cưỡng bứcBài 5: Tổng hợp nhị xê dịch cân bằng thuộc pmùi hương, thuộc tần số. Phương thơm pháp Fre-NenBài 6:Thực hành: Khảo gần cạnh thực nghiệm những định cơ chế xê dịch của con lắc đơn

Xem tổng thể tư liệu Lớp 12: tại đây

Giải Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 6:Thực hành: Khảo gần kề thực nghiệm các định hiện tượng dao động của con rung lắc 1-1 góp HS giải bài tập, nâng cấp năng lực bốn duy trừu tượng, khái quát, cũng giống như định lượng trong Việc sinh ra các khái niệm và định hình thức trang bị lí:

I. Mục đích

+ Khảo gần kề thực nghiệm để phạt hiện nay tác động của biên độ, cân nặng, chiều lâu năm của con lắc solo đối với chu kì xê dịch T, trường đoản cú kia tìm ra phương pháp tính chu kì

*
, với vận dụng gia tốc trọng ngôi trường g trên vị trí làm phân tích.

II. Dụng nỗ lực thí nghiệm

Gồm:

+ Sở bố trái nặng loại 50g

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

+ Giá xem sét cần sử dụng treo nhỏ nhấp lên xuống đối chọi bao gồm cơ cấu điều chỉnh chiều nhiều năm của con lắc đơn.

+ Đồng hồ nước bnóng giây (không nên số ± 0,2s) hoặc đồng hồ hiện số bao gồm cổng quang đãng năng lượng điện.

+ Một thước đo chiều dài khoảng chừng 500milimet.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Tiến hành thí nghiệm

1. Chu kì giao động T của nhỏ rung lắc đối chọi nhờ vào vào biên độ giao động như vậy nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng nề 50g, chiều dài con nhấp lên xuống đơn 50cm; kéo con rung lắc lệch ngoài vị trí thăng bằng biên độ A = 3cm.

+ Đo thời hạn bé lắc thực hiện 10 xấp xỉ toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo tái diễn 5 lần, rồi rước giá trung bình)

+ Thực hiện nay phnghiền đo trên cùng với những giá trị khác biệt 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 giao động 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 ± 0,20 T2 = 1,412 ± 0,0trăng tròn
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 nguyên lý về chu kì của con rung lắc solo giao động cùng với biên độ nhỏ dại.

Định luật: Con lắc đơn xấp xỉ cùng với biên độ nhỏ (α o) thì xem là xê dịch ổn định, chu kỳ luân hồi của bé rung lắc khi đó không dựa vào vào biên độ giao động.


2. Chu kì giao động T của nhỏ rung lắc đơn phụ thuộc vào vào khối lượng m của bé nhấp lên xuống như vậy nào?

+ Chiều lâu năm nhỏ rung lắc đối chọi cố định và thắt chặt 50cm, trọng lượng của con rung lắc lần lượt là: 50; 100, 150g

+ Đo thời hạn 10 xấp xỉ toàn phần để xác minh chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3centimet

m (g) Thời gian 10 giao động t (s) Chu kì T(s)
50 tA = 14,16 ± 0,26 TA = 1,416 ± 0,026
100 tB = 14,22 ± 0,đôi mươi TB = 1,422 ± 0,020
150 tC = 14,36 ± 0,28 TC = 1,436 ± 0,028

Từ bảng số liệu: Phát biểu định phương tiện về trọng lượng của bé rung lắc đơn giao động nhỏ tuổi (α o): Chu kỳ của con lắc đối kháng dao động nhỏ dại (α > 10o) ko phụ thuộc vào vào trọng lượng của con lắc.

3. Chu kì xê dịch T của bé nhấp lên xuống đối chọi dựa vào vào chiều lâu năm của con lắc như vậy nào?

– Dùng con lắc đơn bao gồm cân nặng là 50g, chiều nhiều năm là 50cm, Đo thời hạn 10 xấp xỉ để xác định chu kì T1

– Txuất xắc đổi chiều nhiều năm bé rung lắc đối kháng, giữ nguyên cân nặng, đo thời hạn 10 giao động nhằm tính chu kì T2 với T3

Bảng 6.3

Chiều dài 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 = 2,04đôi mươi ± 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 đồ thị màn trình diễn sự phụ thuộc của T vào l. Rút ít ra dấn xét

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

– Phát biểu định chính sách về chiều nhiều năm của bé lắc solo.

4. Kết luận:

a) Từ những hiệu quả nhận ra làm việc trên suy ra: Chu kỳ dao động của bé rung lắc đối chọi cùng với biên độ nhỏ, trên và một địa điểm, ko phụ thuộc vào vào cân nặng với biên độ dao động của con rung lắc mà lại tỉ lệ với cnạp năng lượng bậc hai phía nhiều năm của nhỏ rung lắc theo công thức: T = a√l

Trong số đó hiệu quả phân tách mang lại ta quý giá a = 2,032

b) Theo công thức lí tmáu về chu kỳ dao động của con lắc 1-1 dao động cùng với biên độ nhỏ:

*

Trong đó

*
(cùng với g rước bởi 9,8m/s2)

So sánh tác dụng đo a cho biết thêm bí quyết (*) đã có được nghiệm đúng.

c) Tính vận tốc trọng ngôi trường g trên vị trí làm thí điểm theo quý giá a thu được từ bỏ thực nghiệm.


*

Báo cáo thực hành

Khảo giáp thực nghiệm những định cơ chế dao động của nhỏ lắc đơn

I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH

+ Phát hiện tại ảnh hưởng của biên độ, trọng lượng, chiều dài bé lắc đối kháng so với chu kỳ xê dịch T.

+ Từ đó đưa ra phương pháp

*
và vận dụng tính vận tốc trọng ngôi trường g tại chỗ làm cho thử nghiệm.

II. CƠ STại LÍ THUYẾT

Trả lời các thắc mắc SGK

1.

Bạn đang xem: Chiều dài của con lắc đơn được đo như thế nào

Con lắc đơn tất cả cấu tạo bao gồm một thiết bị nhỏ gồm khối lượng m được treo sinh hoạt đầu của một sợi dây ko dãn, trọng lượng ko đáng chú ý, dài l. Chiều nhiều năm 1 rất to lớn so với kích cỡ trái cầu. Chiều lâu năm của con rung lắc được xác minh bằng phương pháp đo khoảng cách trường đoản cú điểm treo cố định mang đến trung tâm của quả nặng trĩu.

Chiều dài l của nhỏ nhấp lên xuống đơn được đo bởi thước đo của giá chỉ phân tách dùng treo nhỏ nhấp lên xuống đối kháng tất cả tổ chức cơ cấu kiểm soát và điều chỉnh chiều dài bé lắc đối kháng.

2. Để vạc hiện nay sự phụ thuộc của chu kì giao động T của con lắc đối kháng dao động cùng với biên độ bé dại vào biên độ dao động, ta xác định những chu kì giao động của cùng một nhỏ nhấp lên xuống với chiều nhiều năm 1 ko đổi, mà lại có biên độ A biến hóa. Đo thời gian dao động tất cả biên độ A khác nhau.

3. Để phân phát hiện tại sự nhờ vào chu kỳ dao động T của con lắc solo dao động cùng với biên độ nhỏ vào chiều nhiều năm nhỏ nhấp lên xuống 1-1 ta điều tra khảo sát chu kỳ xê dịch T của bé rung lắc solo cùng với chiều lâu năm tăng vọt, bao gồm 3 ngôi trường thích hợp có thể xảy ra:

+ l tăng thì T sút

+ l tăng thì T ko thay đổi xuất xắc l ko phụ thuộcT

+ l tăng thì T tăng

4. Để xác định chu kì T với sai số ΔT = 0,02s khi dùng đồng hồ có klặng giây. Ta yêu cầu đo thời gian t của N giao động toàn phần.

Trong quy trình đo t của đồng hồ thời trang kyên giây tất cả không nên số là 0,2s bao gồm không đúng số khinh suất lúc bấm cùng sai số lao lý phải Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, vì thế nên đo số dao động toàn phần N > 11 dao động.

III. KẾT QUẢ

1. Khảo gần kề tác động của biên độ dao động so với chu kỳ luân hồi T của nhỏ rung lắc solo.

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


– Phát biểu định giải pháp về chu kỳ luân hồi của nhỏ nhấp lên xuống đối kháng dao động cùng với biên độ nhỏ:

Con nhấp lên xuống đối kháng xê dịch cùng với biên độ bé dại (α > 10o) thì xem là xê dịch cân bằng, chu kỳ của con rung lắc lúc ấy không dựa vào vào biên độ xấp xỉ.

2.

Xem thêm: Khám Phá Lễ Hội Té Nước Ở Đâu, Lễ Hội Té Nước Thái Lan Ngày Nào

Khảo gần cạnh tác động của khối lượng của bé rung lắc m đối với chu kỳ luân hồi giao động T.

+ Con lắc trọng 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 rung lắc trọng lượng mC gồm chu kỳ luân hồi TC = 1,436 ± 0,028

Phát biểu định hình thức về khối lượng của bé nhấp lên xuống đơn:

Chu kỳ của con rung lắc solo dao động nhỏ tuổi (α > 10o) ko phụ thuộc vào cân nặng của nhỏ nhấp lên xuống.

3. Khảo giáp ảnh hưởng của chiều nhiều năm nhỏ rung lắc đơn l so với chu kỳ luân hồi giao động T

Căn cđọng các công dụng đo cùng tính được theo bảng 6.3, vẽ vật thị màn trình diễn sự nhờ vào của T vào l cùng đồ dùng thị của T2 vào l:

*

*

Nhận xét:

a) Đường biểu diễn T = f(l) bao gồm dạng cong lên cho biết rằng: Chu kỳ giao động T nhờ vào đồng phát triển thành cùng với độ lâu năm bé rung lắc 1-1.

Đường trình diễn T2 = F(l) bao gồm dạng con đường thẳng qua nơi bắt đầu tọa độ cho thấy thêm rằng: Bình pmùi hương chu kỳ luân hồi xê dịch T2 Phần Trăm với độ dài nhỏ lắc đối kháng. T2 = k.l, suy ra T = a√l

– Phát biểu định phương tiện về chiều nhiều năm của nhỏ lắc đơn:

“Chu kỳ xấp xỉ của con rung lắc đối kháng cùng với biên độ nhỏ, trên và một khu vực, ko phụ thuộc vào trọng lượng với biên độ xấp xỉ của nhỏ nhấp lên xuống mà lại tỉ trọng cùng với căn uống bậc hai chiều dài của con nhấp lên xuống theo công thức: T = a√l với a = √k trong những số ấy a là hệ số góc của con đường trình diễn T2 = F(l).

b) Công thức lí tngày tiết về chu kỳ xấp xỉ của con lắc đối chọi xấp xỉ cùng với biên độ nhỏ:

*

Đã được nghiệm đúng, cùng với tỉ số

*

Từ kia tính được vận tốc trọng trường g tại địa điểm làm cho thí nghiệm:


*

4. Xác định cách làm về chu kỳ luân hồi xấp xỉ của con rung lắc đơn: Từ các hiệu quả thực nghiệm suy ra: Chu kỳ dao động của con nhấp lên xuống đối kháng xấp xỉ ổn định với biên độ nhỏ tuổi ko nhờ vào vào cân nặng và biên độ xê dịch của bé rung lắc mà lại tỉ trọng với căn bậc hai chiều dài l của con lắc đơn cùng tỉ trọng nghịch với căn bậc nhì của vận tốc rơi trường đoản cú bởi vì khu vực làm thử nghiệm, thông số tỉ trọng bằng

*

Vậy

*

Bài 1 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Dự đoán xem chu kì xấp xỉ T của một nhỏ nhấp lên xuống đối kháng phụ thuộc vào vào hầu như đại lượng đặc trưng l, m, α của chính nó như vậy nào? Làm cách nào để kiểm soát từng dự đoán thù kia bởi thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì T của bé nhấp lên xuống đơn nhờ vào vào hầu như đại lượng đặc trưng chiều lâu năm l, cân nặng vật dụng nặng nề m, biên độ góc α0.

Để đánh giá từng dự đân oán kia, ta phải thực hiện thí nghiệm chuyển đổi một đại lượng và giữ lại không đổi nhị đại lượng sót lại.

Bài 2 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Chu kì giao động của nhỏ lắc 1-1 bao gồm nhờ vào vào chỗ làm cho thử nghiệm tuyệt không? Làm bí quyết làm sao để vạc hiện điều này bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì xê dịch của bé lắc solo phụ thuộc vào nơi làm cho thí nghiệm, nhằm kiểm chứng dự đoán thù kia, ta phải thực hiện phân tách cùng với con nhấp lên xuống bao gồm chiều nhiều năm không thay đổi tại đông đảo chỗ khác biệt.

Bài 3 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Có thể đo chu kì con nhấp lên xuống đối kháng gồm chiều nhiều năm l

Lời giải:

Không thể đo chu kì con lắc đơn gồm chiều nhiều năm bé dại rộng 10centimet vày khi ấy kích thước của quả nặng nề là đáng kể đối với chiều nhiều năm dây, cho nên vì vậy khó tạo nên giao động với biên độ nhỏ dẫn mang lại khó khăn đo chu kì T.

Bài 4 (trang 32 SGK Vật Lý 12): Dùng bé nhấp lên xuống nhiều năm giỏi nđính đang cho tác dụng chính xác rộng Lúc xác minh vận tốc rơi thoải mái g trên địa điểm làm cho thí nghiệm?

Lời giải:

Dùng bé lắc lâu năm để xác minh tốc độ trọng ngôi trường g đến kết quả chính xác hơn khi sử dụng nhỏ nhấp lên xuống nlắp vày sai số tỉ đối