- Chọn bài bác -Bài 1: xấp xỉ điều hòaBài 2: con lắc lò xoBài 3: con lắc đơnBài 4: xấp xỉ tắt dần. Xấp xỉ cưỡng bứcBài 5: Tổng vừa lòng hai xấp xỉ điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-NenBài 6:Thực hành: điều tra thực nghiệm những định luật xấp xỉ của nhỏ lắc đơn

Xem toàn cục tài liệu Lớp 12: tại đây

Giải bài Tập thiết bị Lí 12 – bài xích 6:Thực hành: điều tra thực nghiệm các định luật dao động của bé lắc đối chọi giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tứ duy trừu tượng, khái quát, cũng tương tự định lượng trong câu hỏi hình thành những khái niệm và định chế độ vật lí:

I. Mục đích

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

*
, với ứng dụng vận tốc trọng ngôi trường g tại khu vực làm thí nghiệm.

II. Luật pháp thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ ba quả nặng một số loại 50g

+ tua dây mảnh ko giãn dài khoảng tầm 1m

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

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

+ Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Thực hiện thí nghiệm

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

Tiến hành:

+ Quả nặng nề 50g, chiều dài con lắc solo 50cm; kéo bé lắc lệch khỏi vị trí thăng bằng biên độ A = 3cm.

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

+ tiến hành phép đo bên trên với những giá trị khác biệt 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 đúc rút định phương pháp về chu kì của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ.

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


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

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

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

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

m (g) thời hạn 10 xấp xỉ 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: phát biểu định hiện tượng về khối lượng của bé lắc solo dao động nhỏ dại (α o): chu kỳ của bé lắc solo dao động nhỏ (α > 10o) không dựa vào vào trọng lượng của nhỏ lắc.

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

– Dùng bé lắc đối kháng có khối lượng là 50g, chiều nhiều năm là 50cm, Đo thời hạn 10 xấp xỉ để khẳng định chu kì T1

– chuyển đổi chiều dài bé lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời hạn 10 xê dịch để tính chu kì T2 với T3

Bảng 6.3

Chiều dài 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 thị biểu diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ra dấn xét

– Vẽ đồ thị trình diễn sự phụ thuộc vào của T2 vào l. Rút ra thừa nhận xét

– tuyên bố định cơ chế về chiều nhiều năm của nhỏ lắc đơn.

4. Kết luận:

a) trường đoản cú các kết quả nhận được sinh hoạt trên suy ra: Chu kỳ xê dịch của bé lắc đối kháng với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không dựa vào vào khối lượng và biên độ dao động của bé lắc nhưng tỉ lệ cùng với căn bậc nhì chiều dài của con lắc theo công thức: T = a√l

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

b) Theo cách làm lí thuyết về chu kỳ giao động của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:

*

Trong đó

*
(với g lấy bằng 9,8m/s2)

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

c) Tính gia tốc trọng trường g tại chỗ làm thử nghiệm theo quý hiếm a nhận được từ thực nghiệm.


*

Báo cáo thực hành

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

I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH

+ vạc hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đối với chu kỳ dao động T.

+ Từ đó tìm ra phương pháp

*
và áp dụng tính gia tốc trọng trường g tại vị trí làm thí nghiệm.

II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Trả lời các thắc mắc SGK

1.

Bạn đang xem: Số liệu bài thực hành vật lí 12

con lắc 1-1 có cấu tạo bao gồm một vật bé dại có khối lượng m được treo ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, nhiều năm l. Chiều nhiều năm 1 không hề nhỏ so với size quả cầu. Chiều nhiều năm của nhỏ lắc được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách từ điểm treo cố định đến trung tâm của quả nặng.

Chiều lâu năm l của nhỏ lắc đối kháng được đo bằng thước đo của giá chỉ thí nghiệm cần sử dụng treo bé lắc đơn có cơ cấu điều chỉnh chiều dài bé lắc đơn.

2. Để phát hiện nay sự nhờ vào của chu kì dao động T của nhỏ lắc đơn xấp xỉ với biên độ bé dại vào biên độ dao động, ta xác định các chu kì xê dịch của cùng một con lắc cùng với chiều nhiều năm 1 ko đổi, nhưng bao gồm biên độ A cầm cố đổi. Đo thời hạn dao động bao gồm biên độ A không giống nhau.

3. Để phát hiện tại sự phụ thuộc chu kỳ xấp xỉ T của bé lắc đơn giao động với biên độ bé dại vào chiều dài con lắc solo ta điều tra chu kỳ giao động T của nhỏ lắc đơn với chiều dài tăng dần, có 3 trường hợp có thể xảy ra:

+ l tăng thì T giảm

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

+ l tăng thì T tăng

4. Để khẳng định chu kì T với không nên số ΔT = 0,02s lúc dùng đồng hồ có kim giây. Ta bắt buộc đo thời gian t của N giao động toàn phần.

Trong quá trình đo t của đồng hồ đeo tay kim giây tất cả sai số là 0,2s bao hàm sai số khinh suất khi bấm với sai số dụng cụ cần 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 con lắc đơn.

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


– tuyên bố định luật pháp về chu kỳ luân hồi của bé lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ:

Con lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ tuổi (α > 10o) thì xem là dao rượu cồn điều hòa, chu kỳ của con lắc lúc đó không phụ thuộc vào vào biên độ dao động.

2. Khảo sát ảnh hưởng của trọng lượng của con lắc m so với chu kỳ giao động T.

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

+ bé lắc cân nặng mB có chu kỳ TB = 1,422 ± 0,020

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

Phát biểu định nguyên lý về cân nặng của con lắc đơn:

Chu kỳ của con lắc đối chọi dao động bé dại (α > 10o) không phụ thuộc vào khối lượng của bé lắc.

3. Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài bé lắc đơn l so với chu kỳ dao động T

Căn cứ các hiệu quả đo với tính được theo bảng 6.3, vẽ đồ thị màn biểu diễn sự nhờ vào của T vào l và đồ thị của T2 vào l:

*

*

Nhận xét:

a) Đường biểu diễn T = f(l) tất cả dạng cong lên cho biết rằng: Chu kỳ xấp xỉ T phụ thuộc vào đồng biến chuyển với độ dài con lắc đơn.

Đường biểu diễn T2 = F(l) tất cả dạng mặt đường thẳng qua gốc tọa độ cho thấy rằng: Bình phương chu kỳ giao động T2 xác suất với độ dài bé lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l

– phát biểu định chính sách về chiều nhiều năm của con lắc đơn:

“Chu kỳ xấp xỉ của bé lắc đối kháng với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không nhờ vào vào khối lượng và biên độ xấp xỉ của con lắc cơ mà tỉ lệ với căn bậc nhì chiều lâu năm của con lắc theo công thức: T = a√l với a = √k trong số ấy a là hệ số góc của đường màn biểu diễn T2 = F(l).

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

*

Đã được nghiệm đúng, với tỉ số

*

Từ kia tính được gia tốc trọng ngôi trường g tại chỗ làm thí nghiệm:


*

4. xác định công thức về chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn: trường đoản cú các hiệu quả thực nghiệm suy ra: Chu kỳ dao động của con lắc đơn xê dịch điều hòa với biên độ nhỏ tuổi không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ xấp xỉ của nhỏ lắc nhưng mà tỉ lệ cùng với căn bậc nhì chiều dài l của bé lắc đối chọi và tỉ lệ thành phần nghịch cùng với căn bậc nhị của gia tốc rơi tự do tại nơi có tác dụng thí nghiệm, thông số tỉ lệ bằng

*

Vậy

*

Bài 1 (trang 32 SGK đồ vật Lý 12): dự đoán xem chu kì xấp xỉ T của một nhỏ lắc đơn phụ thuộc vào đầy đủ đại lượng đặc thù l, m, α của nó như thế nào? Làm biện pháp nào để khám nghiệm từng dự đoán đó bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì T của con lắc đơn phụ thuộc vào vào hầu hết đại lượng đặc trưng chiều nhiều năm l, khối lượng vật nặng trĩu m, biên độ góc α0.

Để kiểm soát từng dự đoán đó, ta cần thực hiện thí nghiệm thay đổi một đại lượng và giữ không đổi hai đại lượng còn lại.

Bài 2 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): Chu kì dao động của bé lắc đơn có phụ thuộc vào vào chỗ làm thí nghiệm tốt không? Làm phương pháp nào để phát hiện điều ấy bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì xấp xỉ của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào nơi làm thí nghiệm, để kiểm chứng dự kiến đó, ta cần thực hiện thí nghiệm với con lắc tất cả chiều dài không thay đổi tại phần nhiều nơi không giống nhau.

Xem thêm: Tìm M Để Bất Phương Trình Có Nghiệm Đúng Với Mọi X Thuộc R, Tìm M Để Bất Phương Trình Có Nghiệm

Bài 3 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): rất có thể đo chu kì nhỏ lắc đối kháng có chiều nhiều năm l

Lời giải:

Không thể đo chu kì con lắc đơn có chiều dài nhỏ tuổi hơn 10cm bởi vì khi đó size của quả nặng trĩu là đáng kể so với chiều nhiều năm dây, vì thế khó tạo ra dao đụng với biên độ nhỏ tuổi dẫn đến khó đo chu kì T.

Bài 4 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): Dùng con lắc lâu năm hay ngắn sẽ cho kết quả đúng đắn hơn khi khẳng định gia tốc rơi tự do g tại vị trí làm thí nghiệm?

Lời giải:

Dùng bé lắc nhiều năm để xác định gia tốc trọng trường g mang lại kết quả đúng chuẩn hơn khi sử dụng con rung lắc ngắn bởi vì sai số tỉ đối