- Chọn bài -Bài 1: xê dịch điều hòaBài 2: bé lắc lò xoBài 3: con lắc đơnBài 4: xê dịch tắt dần. Dao động cưỡng bứcBài 5: Tổng phù hợp hai xấp xỉ điều hòa cùng phương, cùng tần số. Cách thức Fre-NenBài 6:Thực hành: điều tra thực nghiệm những định luật xấp xỉ của con lắc đơn

Xem toàn thể tài liệu Lớp 12: trên đây

Giải bài bác Tập đồ gia dụng Lí 12 – bài xích 6:Thực hành: điều tra thực nghiệm các định luật giao động của bé lắc đối kháng giúp HS giải bài tập, nâng cấp khả năng tứ duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành những khái niệm với định điều khoản vật lí:

I. Mục đích

+ điều tra thực nghiệm nhằm phát hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài của con lắc đơn đối với chu kì dao động T, từ kia tìm ra công thức tính chu kì

*

, với ứng dụng gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm.

II. Giải pháp thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ cha quả nặng các loại 50g

+ sợi dây mảnh không giãn dài khoảng tầm 1m

+ giá thí nghiệm cần sử dụng treo bé lắc đối chọi có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều lâu năm của con lắc đơn.

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

+ Một thước đo chiều dài khoảng chừng 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Triển khai thí nghiệm

1. Chu kì xê dịch T của bé lắc đơn nhờ vào vào biên độ dao động như thế nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng nề 50g, chiều dài con lắc 1-1 50cm; kéo nhỏ lắc lệch khỏi vị trí cân bằng biên độ A = 3cm.

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

+ triển khai phép đo bên trên với các giá trị khác nhau 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 xê dịch 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 cách thức về chu kì của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Định luật: nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ bé dại (α o) thì xem là dao hễ điều hòa, chu kỳ luân hồi của nhỏ lắc khi ấy không phụ thuộc vào biên độ dao động.

2. Chu kì giao động T của bé lắc đơn phụ thuộc vào trọng lượng m của con lắc như vậy nào?

+ Chiều dài nhỏ lắc đơn thắt chặt và cố định 50cm, trọng lượng của nhỏ 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 = 3cm

m (g) thời gian 10 dao động 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: tuyên bố định phương tiện về khối lượng của bé lắc solo dao động nhỏ tuổi (α o): chu kỳ của con lắc đơn dao động nhỏ dại (α > 10o) không phụ thuộc vào cân nặng của nhỏ lắc.

3. Chu kì dao động T của nhỏ lắc đơn phụ thuộc vào chiều nhiều năm của nhỏ lắc như vậy nào?

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

– chuyển đổi chiều dài bé lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, đo thời gian 10 xê dịch để tính chu kì T2 với T3

Bảng 6.3

Chiều nhiều 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 đồ vật thị biểu diễn sự phụ thuộc vào của T vào l. Rút ra thừa nhận xét

– Vẽ vật thị màn biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào l. Rút ra nhận xét

– tuyên bố định lý lẽ về chiều lâu năm của bé lắc đơn.

4. Kết luận:

a) từ các tác dụng nhận được ở trên suy ra: Chu kỳ dao động của bé lắc đối kháng với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ dao động của nhỏ lắc nhưng mà tỉ lệ cùng với căn bậc nhì chiều nhiều năm của con lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó công dụng thí nghiệm cho ta quý giá a = 2,032

b) Theo phương pháp lí thuyết về chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:


*

*

(với g lấy bằng 9,8m/s2)

So sánh công dụng đo a cho biết thêm công thức (*) đã làm được nghiệm đúng.

c) Tính vận tốc trọng trường g tại khu vực làm phân tích theo cực hiếm a thu được từ thực nghiệm.


*

Báo cáo thực hành

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

I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH

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

+ Từ đó tìm ra cách làm

*

và áp dụng tính tốc độ trọng ngôi trường g tại nơi làm thí nghiệm.

II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Trả lời các câu hỏi SGK

1.Bạn đã xem: Đáp án báo cáo thực hành khảo sát điều tra thực nghiệm bé lắc đơn nhỏ lắc đơn có cấu tạo gồm một vật bé dại có cân nặng m được treo sinh hoạt đầu của một sợi dây không dãn, trọng lượng không xứng đáng kể, lâu năm l. Chiều lâu năm 1 rất to lớn so với kích cỡ quả cầu. Chiều nhiều năm của bé lắc được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách từ điểm treo cố định và thắt chặt đến trung tâm của trái nặng.

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

2.

Bạn đang xem: Đáp án báo cáo thực hành khảo sát thực nghiệm con lắc đơn

Để phát hiện nay sự nhờ vào của chu kì dao động T của con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ tuổi vào biên độ dao động, ta khẳng định các chu kì giao động của thuộc một nhỏ lắc với chiều nhiều năm 1 không đổi, nhưng gồm biên độ A cố đổi. Đo thời gian dao động tất cả biên độ A khác nhau.

3. Để phát hiện tại sự phụ thuộc chu kỳ giao động T của con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ dại vào chiều dài nhỏ lắc đối chọi ta khảo sát chu kỳ xê dịch T của con lắc đối chọi với chiều dài tăng dần, có 3 trường hợp có thể xảy ra:

+ l tăng thì T sút

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

+ l tăng thì T tăng

4. Để xác minh chu kì T với sai số ΔT = 0,02s khi dùng đồng hồ đeo tay có kim giây. Ta cần đo thời gian t của N xấp xỉ toàn phần.

Trong quá trình đo t của đồng hồ đeo tay kim giây có sai số là 0,2s bao hàm sai số chủ quan khi bấm cùng sai số dụng cụ yêu cầu Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, vì thế cần đo số dao động toàn phần N > 11 dao động.

III. KẾT QUẢ

1. Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động so với chu kỳ T của nhỏ lắc đơn.

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

– phát biểu định chính sách về chu kỳ của con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:

Con lắc đơn xấp xỉ với biên độ bé dại (α > 10o) thì xem như là dao động điều hòa, chu kỳ luân hồi của bé lắc lúc đó không nhờ vào vào biên độ dao động.

2. Khảo sát ảnh hưởng của cân nặng của bé lắc m so với chu kỳ dao động T.

+ bé lắc khối lượng mA có chu kỳ TA = 1,416 ± 0,026

+ con lắc trọng lượng mB có chu kỳ TB = 1,422 ± 0,020

+ nhỏ lắc trọng lượng mC có chu kỳ TC = 1,436 ± 0,028

Phát biểu định công cụ về trọng lượng của bé lắc đơn:

Chu kỳ của nhỏ lắc đơn dao động nhỏ dại (α > 10o) không phụ thuộc vào trọng lượng của nhỏ lắc.

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

Căn cứ các kết quả đo với tính được theo bảng 6.3, vẽ đồ vật 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) gồm dạng cong lên cho thấy rằng: Chu kỳ giao động T phụ thuộc đồng biến với độ dài bé lắc đơn.

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

– phát biểu định qui định về chiều lâu năm của bé lắc đơn:

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

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


Bài 1 (trang 32 SGK vật Lý 12): dự đoán xem chu kì dao động T của một con lắc đơn nhờ vào vào phần nhiều đại lượng đặc trưng l, m, α của nó như thế nào? Làm cách nào để đánh giá từng dự đoán đó bởi thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì T của bé lắc đơn phụ thuộc vào đa số đại lượng đặc thù chiều lâu năm l, cân nặng vật nặng m, biên độ góc α0.

Để soát sổ từng dự kiến đó, ta cần tiến hành thí nghiệm thay đổi một đại lượng với giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.

Xem thêm: Đề Thi Trắc Nghiệm Lý Thuyết Hệ Điều Hành, Trắc Nghiệm Nguyên Lí Hệ Điều Hành

Bài 2 (trang 32 SGK vật Lý 12): Chu kì dao động của con lắc đối chọi có phụ thuộc vào vào nơi làm thí nghiệm hay không? Làm cách nào để phát hiện điều ấy bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Bài 3 (trang 32 SGK đồ Lý 12): có thể đo chu kì con lắc đối chọi có chiều lâu năm l

Lời giải:

Không thể đo chu kì bé lắc đơn có chiều dài nhỏ dại hơn 10cm vày khi đó kích cỡ của quả nặng nề là đáng chú ý so với chiều lâu năm dây, cho nên khó tạo thành dao động với biên độ nhỏ dại dẫn đến nặng nề đo chu kì T.

Bài 4 (trang 32 SGK đồ Lý 12): Dùng con lắc dài hay ngắn sẽ mang lại kết quả chính xác hơn khi xác minh gia tốc rơi tự do g tại chỗ làm thí nghiệm?

Lời giải:

Dùng con lắc dài để xác minh gia tốc trọng ngôi trường g mang đến kết quả đúng mực hơn khi dùng con nhấp lên xuống ngắn do sai số tỉ đối