Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины

Цель работы: Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, металлический шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см, протянутой с помощью иголки через кусочек резины, например, ластик (резина нужна для того, чтобы легко менять длину маятника), измерительная лента, часы с секундной стрелкой или метроном.

Ход работы:

1. Установите штатив на краю стола. Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива.

2. Для первого опыта установите длину маятника 5 см (длина маятника измеряется от точки подвеса до середины шарика). Отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1 -2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу.

3. Проведите ещё 4 опыта так же, как и первый. Каждый раз устанавливайте длину нити в соответствии с её значением, указанным в таблице.

№ опыта Физическая величина
Длина маятника L, м	0, 05	0, 20	0, 45	0, 80	0, 125
Количество полных колебаний N
Время t., с
Период колебаний T, с
Частота колебаний ν, Гц

4. Для каждого опыта рассчитайте значения периода колебаний по формуле:

5. Рассчитайте частоту колебаний по формуле:

6. Результаты вычислений занесите в таблицу.

7. Сделайте вывод о том, как зависят период и частота колебаний от длины маятника.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Зависит ли период колебаний маятника от промежутка времени, который вы засекали при проведении опыта?

2. Каков физический смысл периода и частоты колебаний?

3. Определите, сколько колебаний совершит ваш маятник за 10 минут при той же частоте колебаний?