Khảo Sát Thực Nghiệm Các Định Luật Dao Động Của Con Lắc Đơn

  -  

Bài 6:Thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của nhỏ lắc đơn

I. Mục đích

+ khảo sát thực nghiệm nhằm phát hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều nhiều năm của bé lắc đơn so với chu kì xê dịch T, từ đó tìm ra cách làm tính chu kì

*
, cùng ứng dụng gia tốc trọng trường g tại vị trí làm thí nghiệm.

II. Chính sách thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ bố quả nặng các loại 50g

+ tua dây mảnh không giãn dài khoảng chừng 1m

+ giá bán thí nghiệm dùng treo nhỏ lắc đối kháng có cơ cấu tổ chức điều chỉnh chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.

Bạn đang xem: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

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

+ Một thước đo chiều dài khoảng tầm 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Triển khai thí nghiệm

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

Tiến hành:

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

Xem thêm: Soạn Bài Luyện Tập Viết Bản Tin Ngắn, Bài Soạn Lớp 11: Luyện Tập Viết Bản Tin

+ Đo thời gian con lắc thực hiện 10 giao động toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi rước giá trung bình)

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

Ghi công dụng 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 giao động 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 kết định mức sử dụng về chu kì của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ.

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

2. Chu kì xấp xỉ T của nhỏ lắc đơn phụ thuộc vào cân nặng m của nhỏ lắc như vậy nào?

+ Chiều dài nhỏ lắc đơn thắt chặt và cố định 50cm, trọng lượng của nhỏ lắc thứu tự là: 50; 100, 150g

+ Đo thời hạn 10 dao động toàn phần để khẳng định 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: phát biểu định khí cụ về trọng lượng của bé lắc solo dao động nhỏ (α o): chu kỳ luân hồi của nhỏ lắc solo dao động bé dại (α > 10o) không dựa vào vào khối lượng của nhỏ lắc.

3. Chu kì xấp xỉ T của nhỏ lắc đơn phụ thuộc vào chiều lâu năm của con lắc như thế nào?

- Dùng nhỏ lắc 1-1 có khối lượng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời gian 10 dao động để xác định chu kì T1

- đổi khác chiều dài con lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, đo thời gian 10 xấp xỉ 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 trang bị thị màn trình diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ra nhận xét

- Vẽ vật dụng thị màn biểu diễn sự nhờ vào của T2 vào l. Rút ra nhấn xét

- phát biểu định hình thức về chiều dài của nhỏ lắc đơn.

Xem thêm: Dựa Vào Văn Bản Chiếu Dời Đô Hịch Tướng Sĩ, Dựa Vào Các Văn Bản Chiếu Dời Đô Và Hịch Tướng Sĩ

4. Kết luận:

a) trường đoản cú các kết quả nhận được sinh hoạt trên suy ra: Chu kỳ giao động của nhỏ lắc 1-1 với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không nhờ vào vào trọng lượng và biên độ xấp xỉ của nhỏ lắc mà lại tỉ lệ với căn bậc nhị chiều lâu năm của con lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó công dụng thí nghiệm đến ta giá trị a = 2,032

b) Theo phương pháp lí thuyết về chu kỳ xấp xỉ của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:

*

Trong đó

*
(với g lấy bởi 9,8m/s2)

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

c) Tính vận tốc trọng ngôi trường g tại vị trí làm phân tách theo cực hiếm a thu được từ thực nghiệm.