ВКАЗІВКИ НА ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ

4.1 Коливальний рух [Л1; №24.1 – 24.4]

4.2 Математичний маятник [Л1; №24.8 – 24.9]

ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Механічним коливанням точки називають періодично повторюваний рух матеріальної точки по якій не будь траєкторії, яку ця точка проходить по черзі в протилежних напрямках.

Умови виникнення коливань:

· наявність у матеріальної точки надлишкової енергії (кінетичної або потенціальної) порівняно з її енергією в положенні стійкої рівноваги;

· дія на матеріальну точку повертальної сили;

· надлишкова енергія, набута матеріальною точкою внаслідок зміщення з положення стійкої рівноваги, не повинна повністю витрачатися на подолання опору під час повертання в це положення.

Параметрами коливального руху є: період, частота, амплітуда коливань.

Період коливань Т – час одного повного коливання:    (5.1)

Частота коливань - кількість повних коливань за одиницю часу.   ;  (5.2)

Амплітудою А називають величину максимального відхилення коливної точки від положення стійкої рівноваги.

Математичним маятником називають матеріальну точку, підвішену на невагомий і нерозтяжній нитці. Маленька важка кулька, наприклад свинцева, підвішена на тонкій, довгій нерозтяжній нитці, є доброю моделлю математичного маятника.

Закони коливання математичного маятника:

· При малих кутах розмаху період коливання математичного маятника не залежить ні від амплітуди, ні від маси маятника.

· Період коливання математичного маятника прямо пропорційний кореню квадратному з довжини маятника і обернено пропорційними кореню квадратному з прискорення вільного падіння g:                                       (5.3)

Якщо визначати періоди коливань двох маятників з різними довжинами, то згідно формули (5.3) можемо знайти:        ;   (5.4)             звідки  (5.5)

Таким чином, щоб визначити прискорення сили тяжіння, достатньо знати періоди коливань і різницю довжин двох математичних маятників.

ХІД РОБОТИ

6.1 Відхиливши маятник на відстань 2-3 см від положення рівноваги і відпустивши, виміряйте час, за який маятник виконає 10-20 коливань; визначте період і частоту коливань.

6.2 Повторіть дослід, збільшивши амплітуду коливань до 5-6 см.

6.3 Результати вимірювань та обчислень занесіть до таблиці.

6.4 Змінити довжину маятника. Визначити період коливань маятника у цьому випадку.

6.5 Розрахувати прискорення сили тяжіння за формулою (5.5)

6.6 Дослід повторити.

6.7 Результати занести до таблиці.

6.8 Зробіть висновок, у якому зазначте: які величини ви навчилися вимірювати; які чинники вплинули на точність одержаних результатів; як період і частота коливань маятника залежать від амплітуди коливань.

Таблиця

Номер досліду	Довжина нитки l, м	Амплітуда коливань А, м	Число коливань N	Час коливань t, c	Період коливань T, c	Частота коливань , Гц	Прискорення вільного падіння g,м/c2
1
2

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

7.1 Що називається математичним маятником?

7.2 Якою формулою визначається період коливань математичного маятника? Пружинного маятника?

7.3 Дати означення наступних понять: період, частота коливання.

7.4 Навести приклади коливального руху в природі та техніці;

ЗВІТ ПОВИНЕН МІСТИТИ

8.1 Номер і тему лабораторної роботи.

8.2 Мету лабораторної роботи.

8.3 Результати вимірів і розрахунків.

8.4 Висновок.

ЛІТЕРАТУРА

9.1 Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Фізика для середніх спеціальних навчальних закладів.

9.2 «Сборник задач и вопросов по физике» под редакцией Гладковой Р.А.

10 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ :Розв’язати задачі №19.26, №19.29 [Л.2].

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №