Závaží na pružině: harmonický pohyb

1 · Predikuj

Když zdvojnásobíš hmotnost visící na pružině, zdvojnásobí se perioda kmitů?

• Perioda se zdvojnásobí.
• Perioda zůstane stejná.
• Perioda se zvětší, ale méně než na dvojnásobek.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu Závaží na pružině v modulu Mechanika. Míček (závaží) visí na pružině ukotvené nad ním.
2. Poznamenej sondu rychlosti už připojenou k závaží — hlásí okamžitou rychlost závaží při kmitání.
3. Pro každý řádek nastav hmotnost závaží a tuhost pružiny, přitáhni závaží mírně dolů, pusť ho a nech ho kmitat a ustálit se.

3 · Sbírej data

Grafuj periodu T (s) proti hmotnosti m (kg) pro své tři pokusy. Je vztah přímka? Zkus namísto toho graf T proti √m — co si všímáš?

4 · Analyzuj

1. Použij T = 2π√(m/k), spočti periodu pro každý řádek a porovnej s hodnotou, kterou jsi změřil v sandboxu.
2. Řádky 1 a 3 mají hmotnosti v poměru 1:4. O jaký činitel se změnila perioda? Odpovídá to √4 = 2?

5 · Rozšiř

1. Kdybys místo hmotnosti zvětšil tuhost pružiny k, zvětšila by se perioda, nebo zmenšila? Načrtní trend, který očekáváš.
2. Závaží viditelně visí níž pod gravitací (rovnovážné prodloužení = mg/k), a přesto gravitace g nevystupuje v T = 2π√(m/k). Vysvětli, proč perioda gravitací není ovlivněna, i když rovnovážná poloha je.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky