Simpelt pendul

1 · Forudsig

Hvis du fordobler et penduls længde, hvad sker der så med dets svingningstid? Ændrer det noget at gøre loddet tungere?

• Et længere pendul har en længere svingningstid (svinger langsommere frem og tilbage); massen har ingen betydning.
• Et længere pendul har en kortere svingningstid (svinger hurtigere frem og tilbage).
• Et tungere lod svinger langsommere, uanset rebets længde.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen Pendul i mekanik-sandkassen.
2. Kontrollér, at fartmåleren på loddet er aktiv i matematikpanelet — du aflæser dens maksimalværdi i bunden af hvert sving.
3. Indstil for hver række loddets masse, reblængden og slippesvinklen fra lodret, slip derefter loddet, og lad det svinge.

3 · Saml data

Tegn grafen for svingningstid (s) vs. reblængde (m) for dine tre rækker. Er sammenhængen en ret linje?

4 · Analysér

1. Beregn for én række loddets maksimale fart i bunden af svinget ved hjælp af energibevarelse (½mv² = mgh, med h = L(1 − cos θ₀)), og sammenlign med din live aflæsning på fartmåleren. Stemmer de?
2. Se på svingningstidskolonnen på tværs af alle tre rækker. Afhænger den af loddets masse? Brug formlen til at forklare hvorfor eller hvorfor ikke.

5 · Udvid

1. Svingningstidsformlen T = 2π√(L/g) forudsætter små slippesvinkler. Forudsig, hvad der sker med den rigtige svingningstid, når slippesvinklen kommer over 30° — ville sandkassens målte svingningstid stadig matche formlen?
2. I bunden af svinget bevæger pendulet sig hurtigst. Hvor blev dets oprindelige gravitationelle potentielle energi af, og hvorfor forbliver den samlede (næsten) konstant over mange sving?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark