Інструкція для учнів для виконання лабораторної роботи: Пружинний маятник
Про матеріал
Інструкційна картка для виконання лабораторної роботи з фізики на тему : "Пружинний маятник" за допомогою симулятора. Використовується симулятор «Маси і пружини. Основи»(частина лабораторія) у Phet.Лабораторна робота
Тема: «Дослідження коливань пружинного маятника»
Мета роботи: дослідити залежність періоду та частоти коливань пружинного маятника від маси тягарця та обчислити жорсткість пружини; знайти масу невідомого тягарця Обладнання: симулятор «Маси і пружини. Основи»(лабораторія) у Phet.
ДОСЛІД 1. Дослідження залежності періоду та частоти коливань від маси тягарця
1. Встановіть жорсткість пружини (під час всього досліду не змінюйте її)
2. Закріпіть тягарець. Використовуючи секундомір виміряйте час, протягом якого маятник зробить 10-20 повних коливань. Обчисліть період коливань: 𝑇 =
𝑡
𝑁
3. Обчисліть частоту коливань: 𝜈 = N
t 4𝜋2𝑚
4. Обчисліть жорсткість пружини: 𝑘 = 𝑇2 .
5. Виконайте аналогічні вимірювання та обчислення, змінюючи масу тягарця. Виконайте мінімум 3 досліди.
6. Під таблицеб зробіть всі необхідні обчислення, а також запишіть середнє значення жорсткості пружини, виходячи з результатів обчислення.
|
№ |
m, кг |
N |
t, с |
T, с |
𝜈, Гц |
k, Н/м |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Середнє значення 𝒌середнє → |
|
||
На підставі виконаних робіт, зробіть короткий висновок:
1) про характер залежності періоду коливань пружинного маятника від маси вантажу; 2) про характер залежності частоти коливань пружинного маятника від маси вантажу
ДОСЛІД 2. Знаходження маси невідомого тягарця
1. Використовуємо дані досліду (1), а саме: жорсткості пружини(середнє значення).
2. Виконайте аналогічні досліди з невідомими тягарцями, для кожного тягарця вимірювання проводимо мінімум тричі. Заповніть таблицю.
|
№досліду |
k, Н/м |
N |
t, с |
T, с |
m1, кг |
m2, кг |
m3, кг |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Середнє значення |
__________ |
______ |
______ |
______ |
|
|
|
𝒌𝑻𝟐
3. Обчисліть масу тягарця в трьох випадках: 𝒎 = 𝟒
𝝅𝟐
4. Зробіть загальний висновок.