Bài 6:Thực hành: khảo sát thực nghiệm những định luật xấp xỉ của bé lắc đơn

I. Mục đích

+ khảo sát điều tra thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài của bé lắc đơn so với chu kì xấp xỉ T, từ đó tìm ra cách làm tính chu kì

*

, với ứng dụng vận tốc trọng trường g tại chỗ làm thí nghiệm.

II. Nguyên lý thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ bố quả nặng nhiều loại 50g

+ sợi dây mảnh không giãn dài khoảng 1m

+ giá chỉ thí nghiệm sử dụng treo bé lắc solo có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.

Bạn đang xem: Định luật về chu kì của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Bạn vẫn xem: Định phương pháp về chu kì của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ

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

+ Một thước đo chiều dài khoảng chừng 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Thực hiện thí nghiệm

1. Chu kì giao động T của con lắc đơn nhờ vào vào biên độ dao động như vậy nào?

Tiến hành:

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

+ Đo thời hạn con lắc tiến hành 10 xê dịch toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo tái diễn 5 lần, rồi rước giá trung bình)

+ thực hiện phép đo trên với các giá trị không giống nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)

Ghi hiệu 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 = 3,00,063,44ot1 = 14,32 ± 0,32T1 = 1,432 ± 0,032
A2 = 6,00,126,89ot2 = 14,12 ± 0,20T2 = 1,412 ± 0,020
A3 = 9,00,1810,37ot3 = 14,54 ± 0,24T3 = 1,454 ± 0,024
A4 = 180,3621,1ot4 = 15,84 ± 0,31T4 = 1,584 ± 0,031

Từ bảng số liệu đúc rút định hình thức về chu kì của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Định luật: con lắc đơn giao động với biên độ bé dại (α o) thì xem là dao đụng điều hòa, chu kỳ của bé lắc lúc đó không nhờ vào vào biên độ dao động.

2. Chu kì xê dịch T của nhỏ lắc đơn phụ thuộc vào trọng lượng m của bé lắc như thế nào?

+ Chiều dài nhỏ lắc đơn cố định 50cm, khối lượng của bé lắc theo lần lượt là: 50; 100, 150g

+ Đo thời gian 10 giao động toàn phần để xác minh chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

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

Từ bảng số liệu: tuyên bố định khí cụ về khối lượng của nhỏ lắc đối chọi dao động nhỏ dại (α o): chu kỳ luân hồi của nhỏ lắc đơn dao động nhỏ dại (α > 10o) không phụ thuộc vào cân nặng của bé lắc.

Xem thêm: Giải Bài Tập Chương 1 Sinh Học 9 Chương 1, Giải Sinh 9: Bài Tập Chương I

3. Chu kì xấp xỉ T của nhỏ lắc đơn dựa vào vào chiều lâu năm của bé lắc như vậy nào?

- Dùng nhỏ lắc đối chọi có khối lượng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời hạn 10 giao động để xác định chu kì T1

- biến hóa chiều dài nhỏ lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời gian 10 dao động để tính chu kì T2 cùng T3

Bảng 6.3

Chiều dài l (cm)Thời gian t = 10T (s)Chu kì T(s)T2 (s2) T2/l (s2/cm)
l1 = 50,0 ± 0,1t1 = 14,29 ± 0,28T1 = 1,429 ± 0,028T12 = 2,0420 ± 0,0800 T12/l1 = 0,0408 ± 0,00168
l2 = 45,0 ± 0,1t2 = 13,52 ± 0,24T2 = 1,352 ± 0,024T22 = 1,8279 ± 0,0649 T22/l1 = 0,0416 ± 0,00157
l3 = 60,0 ± 0,1t3 = 15,78 ± 0,32T3 = 1,578 ± 0,032T32 = 2,4900 ± 0,1010 T32/l1 = 0,0415 ± 0,00175

- Vẽ thiết bị thị màn biểu diễn sự phụ thuộc của T vào l. Rút ra dấn xét

- Vẽ thiết bị thị màn biểu diễn sự dựa vào của T2 vào l. Rút ra dấn xét

4. Kết luận:

a) từ bỏ các hiệu quả nhận được làm việc trên suy ra: Chu kỳ xê dịch của bé lắc đối chọi với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không dựa vào vào khối lượng và biên độ dao động của con lắc nhưng mà tỉ lệ với căn bậc hai chiều nhiều năm của bé lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó kết quả thí nghiệm mang lại ta quý giá a = 2,032

b) Theo bí quyết lí thuyết về chu kỳ giao động của con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:


*

*

(với g lấy bằng 9,8m/s2)

So sánh hiệu quả đo a cho thấy công thức (*) đã có được nghiệm đúng.

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