Тяло на пружина: хармонично колебание

1 · Предскажи

Ако удвоиш масата, висяща на пружината, удвоява ли се периодът на колебанието?

• Периодът се удвоява.
• Периодът остава същият.
• Периодът нараства, но с по-малко от двойно.

2 · Постановка

1. Отвори настройката тяло на пружина в модула Механика. Топка (тежестта) виси на пружина, закотвена над нея.
2. Отбележи сензора за скорост, вече прикрепен към тежестта — той отчита моментната скорост на тежестта, докато осцилира.
3. За всеки ред задай масата на тежестта и твърдостта на пружината, дръпни тежестта леко надолу, пусни я и остави да осцилира и да се установи.

3 · Събери данни

Чертай периода T (s) спрямо масата m (kg) за трите си опита. Права ли е връзката? Опитай да чертаеш T спрямо √m — какво забелязваш?

4 · Анализирай

1. С T = 2π√(m/k) изчисли периода за всеки ред и сравни със стойността, която измери в пясъчника.
2. Редове 1 и 3 имат маси в отношение 1:4. С какъв фактор се промени периодът? Съответства ли на √4 = 2?

5 · Надгради

1. Ако увеличиш коефициента на твърдост k вместо масата, периодът щеше да нараства или намалява? Скицирай очаквания тренд.
2. Тежестта видимо виси по-ниско под гравитация (равновесно удължаване = mg/k), ала гравитацията g не се появява в T = 2π√(m/k). Обясни защо периодът не е засегнат от гравитацията, макар равновесното положение да е.

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат