- Chọn bài xích -Bài 1: giao động điều hòaBài 2: con lắc lò xoBài 3: con lắc đơnBài 4: xê dịch tắt dần. Giao động cưỡng bứcBài 5: Tổng hợp hai xấp xỉ điều hòa thuộc phương, thuộc tần số. Phương pháp Fre-NenBài 6:Thực hành: khảo sát điều tra thực nghiệm những định luật giao động của con lắc đơn

Xem toàn thể tài liệu Lớp 12: trên đây

Giải bài xích Tập vật dụng Lí 12 – bài 6:Thực hành: khảo sát điều tra thực nghiệm các định luật xê dịch của nhỏ lắc đối chọi giúp HS giải bài tập, nâng cấp khả năng tứ duy trừu tượng, khái quát, tương tự như định lượng trong vấn đề hình thành những khái niệm với định chính sách vật lí:

I. Mục đích

+ điều tra khảo sát thực nghiệm nhằm phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều nhiều năm của nhỏ lắc đơn đối với chu kì dao động T, từ đó tìm ra bí quyết tính chu kì

*
, cùng ứng dụng gia tốc trọng trường g tại khu vực làm thí nghiệm.

II. Lao lý thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ cha quả nặng một số loại 50g

+ sợi dây mảnh ko giãn dài khoảng chừng 1m

+ giá thí nghiệm cần sử dụng treo con lắc 1-1 có cơ cấu tổ chức điều chỉnh chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.

+ Đồng hồ nước bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số gồm cổng quang điện.

+ Một thước đo chiều dài khoảng tầm 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Tiến hành thí nghiệm

1. Chu kì dao động T của nhỏ lắc đơn dựa vào vào biên độ dao động như vậy nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng 50g, chiều dài bé lắc đơn 50cm; kéo nhỏ lắc lệch ngoài vị trí cân bằng biên độ A = 3cm.

+ Đo thời hạn con lắc triển khai 10 xấp xỉ toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi rước giá trung bình)

+ thực hiện phép đo trên với những giá trị khác biệt của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)

Ghi kết quả vào bảng số liệu Bảng 6.1

Bảng 6.1: m = 50g, l = 50,0cm

A (cm) sinα = A/l Góc lệch α (o) Thời gian 10 xấp xỉ 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 ± 0,020
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 pháp luật về chu kì của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Định luật: con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ tuổi (α o) thì coi là dao hễ điều hòa, chu kỳ luân hồi của con lắc lúc đó không dựa vào vào biên độ dao động.


2. Chu kì xấp xỉ T của bé lắc đơn nhờ vào vào khối lượng m của bé lắc như vậy nào?

+ Chiều dài con lắc đơn thắt chặt và cố định 50cm, cân nặng của con lắc theo lần lượt là: 50; 100, 150g

+ Đo thời gian 10 xê dịch toàn phần để khẳng định chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

m (g) thời hạn 10 xê dịch t (s) Chu kì T(s)
50 tA = 14,16 ± 0,26 TA = 1,416 ± 0,026
100 tB = 14,22 ± 0,20 TB = 1,422 ± 0,020
150 tC = 14,36 ± 0,28 TC = 1,436 ± 0,028

Từ bảng số liệu: phát biểu định điều khoản về khối lượng của bé lắc 1-1 dao động nhỏ (α o): chu kỳ luân hồi của con lắc đối kháng dao động nhỏ tuổi (α > 10o) không phụ thuộc vào khối lượng của con lắc.

3. Chu kì dao động T của bé lắc đơn nhờ vào vào chiều nhiều năm của con lắc như thế nào?

– Dùng nhỏ lắc đơn có khối lượng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời gian 10 xê dịch để xác định chu kì T1

– biến hóa chiều dài bé lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời hạn 10 xấp xỉ để tính chu kì T2 cùng T3

Bảng 6.3

Chiều lâu năm l (cm) thời hạn 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 = 2,0420 ± 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 thiết bị thị màn biểu diễn sự phụ thuộc vào của T vào l. Rút ra thừa nhận xét

– Vẽ vật dụng thị màn trình diễn sự nhờ vào của T2 vào l. Rút ra dìm xét

– phát biểu định hình thức về chiều dài của bé lắc đơn.

4. Kết luận:

a) từ bỏ các hiệu quả nhận được ở trên suy ra: Chu kỳ xấp xỉ của bé lắc đơn với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không dựa vào vào cân nặng và biên độ xấp xỉ của nhỏ lắc mà tỉ lệ với căn bậc nhị chiều dài của bé lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó kết quả thí nghiệm đến ta giá trị a = 2,032

b) Theo bí quyết lí thuyết về chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:

*

Trong kia

*
(với g lấy bởi 9,8m/s2)

So sánh tác dụng đo a cho thấy thêm công thức (*) đã có nghiệm đúng.

c) Tính vận tốc trọng ngôi trường g tại chỗ làm thí điểm theo giá trị a chiếm được từ thực nghiệm.


*

Báo cáo thực hành

Khảo gần kề thực nghiệm những định luật xê dịch của con lắc đơn

I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH

+ phân phát hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài nhỏ lắc đơn đối với chu kỳ xấp xỉ T.

+ Từ kia tìm ra phương pháp

*
và áp dụng tính vận tốc trọng trường g tại địa điểm làm thí nghiệm.

II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Trả lời các thắc mắc SGK

1.

Bạn đang xem: Bài thực hành lý 12 bài 6

bé lắc solo có cấu tạo gồm một vật bé dại có cân nặng m được treo sống đầu của một tua dây không dãn, cân nặng không đáng kể, lâu năm l. Chiều nhiều năm 1 rất cao so với size quả cầu. Chiều nhiều năm của nhỏ lắc được xác định bằng cách đo khoảng cách từ điểm treo cố định và thắt chặt đến giữa trung tâm của trái nặng.

Chiều nhiều năm l của bé lắc đơn được đo bởi thước đo của giá chỉ thí nghiệm sử dụng treo con lắc solo có cơ cấu điều chỉnh chiều dài bé lắc đơn.

2. Để phát hiện sự nhờ vào của chu kì dao động T của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ bé dại vào biên độ dao động, ta xác minh các chu kì xê dịch của cùng một con lắc cùng với chiều nhiều năm 1 ko đổi, nhưng tất cả biên độ A cầm đổi. Đo thời hạn dao động gồm biên độ A không giống nhau.

3. Để phát hiện sự nhờ vào chu kỳ giao động T của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ vào chiều dài bé lắc solo ta điều tra chu kỳ dao động T của con lắc đối chọi với chiều nhiều năm tăng dần, tất cả 3 ngôi trường hợp rất có thể xảy ra:

+ l tăng thì T giảm

+ l tăng thì T không đổi hay l ko phụ thuộcT

+ l tăng thì T tăng

4. Để khẳng định chu kì T với không đúng số ΔT = 0,02s lúc dùng đồng hồ thời trang có kim giây. Ta đề nghị đo thời hạn t của N dao động toàn phần.

Trong quy trình đo t của đồng hồ đeo tay kim giây bao gồm sai số là 0,2s bao gồm sai số chủ quan khi bấm và sai số dụng cụ đề nghị Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, cho nên vì vậy cần đo số dao động toàn phần N > 11 dao động.

III. KẾT QUẢ

1. Khảo sát tác động của biên độ dao động đối với chu kỳ T của bé lắc đơn.

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


– tuyên bố định chính sách về chu kỳ luân hồi của nhỏ lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ:

Con rung lắc đơn dao động với biên độ nhỏ tuổi (α > 10o) thì xem như là dao rượu cồn điều hòa, chu kỳ của con lắc lúc đó không phụ thuộc vào biên độ dao động.

2. Khảo sát ảnh hưởng của cân nặng của bé lắc m đối với chu kỳ xấp xỉ T.

+ con lắc cân nặng mA có chu kỳ TA = 1,416 ± 0,026

+ nhỏ lắc cân nặng mB có chu kỳ luân hồi TB = 1,422 ± 0,020

+ nhỏ lắc cân nặng mC có chu kỳ TC = 1,436 ± 0,028

Phát biểu định luật về cân nặng của bé lắc đơn:

Chu kỳ của bé lắc đối kháng dao động bé dại (α > 10o) không nhờ vào vào cân nặng của bé lắc.

3. Khảo sát tác động của chiều dài con lắc đối chọi l so với chu kỳ xấp xỉ T

Căn cứ các công dụng đo và tính được theo bảng 6.3, vẽ thiết bị thị trình diễn sự phụ thuộc của T vào l cùng đồ thị của T2 vào l:

*

*

Nhận xét:

a) Đường biểu diễn T = f(l) có dạng cong lên cho biết thêm rằng: Chu kỳ xê dịch T dựa vào đồng đổi thay với độ dài con lắc đơn.

Đường biểu diễn T2 = F(l) gồm dạng đường thẳng qua nơi bắt đầu tọa độ cho biết thêm rằng: Bình phương chu kỳ giao động T2 tỷ lệ với độ dài nhỏ lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l

– tuyên bố định mức sử dụng về chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn:

“Chu kỳ xấp xỉ của con lắc đơn với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không dựa vào vào cân nặng và biên độ giao động của nhỏ lắc mà tỉ lệ cùng với căn bậc hai chiều nhiều năm của bé lắc theo công thức: T = a√l cùng với a = √k trong đó a là hệ số góc của đường màn biểu diễn T2 = F(l).

b) công thức lí thuyết về chu kỳ xấp xỉ của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:

*

Đã được nghiệm đúng, cùng với tỉ số

*

Từ đó tính được gia tốc trọng ngôi trường g tại chỗ làm thí nghiệm:


*

4. xác minh công thức về chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đơn: từ bỏ các tác dụng thực nghiệm suy ra: Chu kỳ giao động của bé lắc đơn giao động điều hòa cùng với biên độ bé dại không nhờ vào vào trọng lượng và biên độ giao động của nhỏ lắc mà tỉ lệ cùng với căn bậc hai chiều nhiều năm l của bé lắc đơn và tỉ lệ thành phần nghịch với căn bậc nhì của gia tốc rơi tự chính vì nơi làm thí nghiệm, thông số tỉ lệ bằng

*

Vậy

*

Bài 1 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): dự đoán xem chu kì dao động T của một nhỏ lắc đơn nhờ vào vào hầu như đại lượng đặc thù l, m, α của nó như vậy nào? Làm giải pháp nào để đánh giá từng dự kiến đó bởi thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì T của bé lắc đơn phụ thuộc vào hầu hết đại lượng đặc thù chiều nhiều năm l, khối lượng vật nặng trĩu m, biên độ góc α0.

Để kiểm soát từng dự đoán đó, ta cần tiến hành thí nghiệm thay đổi một đại lượng cùng giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.

Bài 2 (trang 32 SGK đồ vật Lý 12): Chu kì giao động của bé lắc đối kháng có phụ thuộc vào nơi làm thí nghiệm giỏi không? Làm biện pháp nào nhằm phát hiện điều ấy bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì giao động của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào địa điểm làm thí nghiệm, để kiểm chứng dự đoán đó, ta cần tiến hành thí nghiệm với nhỏ lắc gồm chiều dài không đổi tại hầu như nơi không giống nhau.

Xem thêm: Cafedev Tài Liệu Sql Toàn Tập + Bài Tập Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu Có Lời Giải

Bài 3 (trang 32 SGK đồ Lý 12): có thể đo chu kì nhỏ lắc 1-1 có chiều lâu năm l

Lời giải:

Không thể đo chu kì bé lắc đối chọi có chiều dài nhỏ dại hơn 10cm vày khi đó kích thước của quả nặng là đáng chú ý so cùng với chiều lâu năm dây, do đó khó tạo nên dao rượu cồn với biên độ bé dại dẫn đến nặng nề đo chu kì T.

Bài 4 (trang 32 SGK thứ Lý 12): Dùng con lắc nhiều năm hay ngắn sẽ đến kết quả đúng chuẩn hơn khi xác minh gia tốc rơi tự do g tại khu vực làm thí nghiệm?

Lời giải:

Dùng bé lắc dài để xác minh gia tốc trọng trường g mang đến kết quả đúng đắn hơn khi sử dụng con lắc ngắn vì sai số tỉ đối