Лабораторна робота "Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника"

Нільс Бор на іспиті запропонував кілька способів вимірювання висоти будівлі за допомогою барометра. У двох із них барометр був у ролі маятника. Ось один спосіб: "Прив'яжіть до барометра шнурок, підніміться з вашим маятником на дах і, розгойдуючи його, обчисліть висоту будівлі за періодом прецесії." Запропонуйте інший спосіб.

Виконайте тест. Успіхів!

Мета: Визначити прискорення вільного падіння в даному місці Землі за допомогою математичного маятника.

Обладнання: кулька з отвором, штатив з муфтою і кільцем, нитка, секундомір, вимірювальна стрічка або ж відеоінструкція та віртуальна лабораторія, як у нашому випадку.

В зошиті записуємо:

число,

тему уроку,

мету

Фотографуємо та прикріпляємо до завдання

Теоретичні відомості

Рухи, що повторюються через однакові проміжки часу, називаються коливаннями.

Математичний маятник – тіло невеликих розмірів, підвішене на нерозтяжній нитці, маса якої мізерно мала порівняно з масою тіла.

Період – мінімальний проміжок часу, через який відбувається повторний рух тіла. (час одного коливання)

Період коливань математичного маятника визначається за формулою

Т = 2π (l/g)^1/2 ,

де l - довжина нитки маятника, g – прискорення вільного падіння. З іншого боку, період коливань можна визначити як відношення часу t, протягом якого відбувалися коливання, до їх кількості N:

T=t/N

У цій роботі потрібно скориставшись віртуальною лабораторією утворити нитяний маятник заданої довжини, визначити період його коливань, порахувати прискорення вільного падіння скориставшись формулою

g=4π²l/T²

та порівняти отримане значення із табличним значенням.

Хід роботи

1. Перегляньте відео https://youtu.be/RmMdC7Zgqlk як працювати у віртуальній лабораторії для того, щоб виконати лабораторну роботу самостійно зробивши вимірювання.

2. Скориставшись наступним посиланням https://youtu.be/LEblsoEkoj4 намалюйте в зошиті Табличку та починайте її заповнювати згідно вказівок.

3. Скориставшись посиланням зайти у віртуальну лабораторію https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_uk.html.

4. 

5. Виконати налаштування та провести наступні вимірювання змінюючи довжину маятника відповідно 80см, 100см, 120см, 140см. Дані внести до Таблиці_результатів.

6. Провести обчислення після таблиці скориставшись відеоінструкцією https://youtu.be/LEblsoEkoj4 та дозаповнити Таблицю.

7. Фото виконаної роботи прикріпити до завдання.

Написати висновок! до лабораторної роботи.

Додаткове завдання

Це завдання оцінюється окремо від лабораторної роботи.

Виготовте два маятники однакової довжини: один із кулькою для гри в настільний теніс, а другий - із пластиліновою кулькою такої самої маси. Дослідіть, який маятник коливатиметься довше при однаковій початковій амплітуді коливань. Чому?