Global EE

Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00017818

Задание №17. Лабораторная Работа

Механика

№2. Задание 17

ID: 00017818

Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для $30$ полных колебаний и вычислите период колебаний для трёх случаев, когда длина нити равна соответственно $1$ м, $0{,}5$ м и $0{,}25$ м. Абсолютную погрешность измерения интервала времени принять равной $\pm 5$ с.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний (с учётом абсолютной погрешности) для трёх длин нити маятника в виде таблицы;

3) вычислите период колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;

4) сформулируйте вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Период — это время одного колебания. Ловить секундомером одно колебание неточно, поэтому засекаем время сразу $30$ колебаний, а потом делим это время на число колебаний: $T=\dfrac{t}{N}$. Делаем так для трёх длин нити и смотрим: длинный маятник качается медленнее (период больше), короткий — быстрее.

Шаг 1. Установка и формула

Шарик на нити подвешиваем к лапке штатива, длину нити меряем линейкой. Период: $T=\dfrac{t}{N}$, где $N=30$.

Шаг 2. Измерения и расчёт

Для каждой длины засекаем время $30$ колебаний (погрешность $\pm5$ с) и делим на $30$:

$l=1$ м: $t\approx(60\pm5)$ с, $T=\dfrac{60}{30}=2{,}0$ с;
$l=0{,}5$ м: $t\approx(42\pm5)$ с, $T=\dfrac{42}{30}\approx 1{,}4$ с;
$l=0{,}25$ м: $t\approx(30\pm5)$ с, $T=\dfrac{30}{30}\approx 1{,}0$ с.

Шаг 3. Вывод

Чем короче нить, тем меньше период: при уменьшении длины нити период свободных колебаний нитяного маятника уменьшается.

Ответ: период считается по формуле $T=\dfrac{t}{N}$; при уменьшении длины нити ($1\to0{,}5\to0{,}25$ м) период убывает (примерно $2{,}0\to1{,}4\to1{,}0$ с), то есть чем короче нить, тем меньше период колебаний.

Ответ

Период вычисляется по формуле $T=\dfrac{t}{N}$; при уменьшении длины нити ($1\to0{,}5\to0{,}25$ м) период убывает (примерно $2{,}0$; $1{,}4$; $1{,}0$ с) — чем короче нить, тем меньше период колебаний.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)