Просто махало

1 · Предскажи

Ако удвоиш дължината на махалото, какво става с периода му? Променя ли изобщо по-тежката тежест периода?

• По-дълго махало има по-дълъг период (люлее се напред-назад по-бавно); масата няма ефект.
• По-дълго махало има по-кратък период (люлее се напред-назад по-бързо).
• По-тежка тежест се люлее по-бавно, независимо от дължината на въжето.

2 · Постановка

1. Отвори настройката махало в механичния пясъчник.
2. Провери, че сензорът за скорост на тежестта е на живо в панела Математика — ще четеш пиковата му стойност в дъното на всяко люлеене.
3. За всеки ред задай масата на тежестта, дължината на въжето и ъгъла на пускане от вертикала, после пусни тежестта и остави да се люлее.

3 · Събери данни

Чертай периода (s) спрямо дължината на въжето (m) за трите си реда. Права ли е връзката?

4 · Анализирай

1. За един ред изчисли максималната скорост на тежестта в дъното на люлеенето със запазване на енергията (½mv² = mgh, с h = L(1 − cos θ₀)) и сравни с живото показание на сензора. Съгласуват ли се?
2. Погледни колоната период във всичките три реда. Зависи ли от масата на тежестта? Ползвай формулата, за да обясниш защо или защо не.

5 · Надгради

1. Формулата за периода T = 2π√(L/g) предполага малки ъгли на пускане. Предкажи какво става с реалния период, когато ъгълът на пускане надхвърли 30° — щеше ли измереният в пясъчника период още да съответства на формулата?
2. В дъното на люлеенето махалото се движи най-бързо. Къде отиде началната му гравитационна потенциална енергия и защо пълната остава (почти) постоянна през много люлеения?

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат