Tömeg rugón: egyszerű harmonikus rezgőmozgás

1 · Jóslás

Ha megduplázod a rugóra akasztott tömeget, megduplázódik-e a lengés periódusa?

• A periódus megduplázódik.
• A periódus ugyanaz marad.
• A periódus nő, de kevesebb, mint a duplájára.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg a Tömeg-rugó előbeállítást a Mechanika modulban. Egy labda (a lengőtest) egy fölötte rögzített rugóról lóg.
2. Vedd észre a lengőtestre már csatolt sebességmérőt — a lengés közbeni pillanatnyi sebességét mutatja.
3. Minden sorhoz állítsd be a lengőtest tömegét és a rugó merevségét, húzd le kicsit a lengőtestet, engedd el, és hagyd lengeni és beállni.

3 · Adatgyűjtés

Ábrázold a T periódust (s) az m tömeggel (kg) szemben a három mérésedhez. Egyenes vonal-e a kapcsolat? Próbáld T-t √m-mel ábrázolni — mit veszel észre?

4 · Elemzés

1. A T = 2π√(m/k) használatával számítsd ki minden sor periódusát, és hasonlítsd a sandboxban mért értékhez.
2. Az 1. és 3. sor tömege 1:4 arányban áll. Milyen faktorral változott a periódus? Ez megfelel a √4 = 2-nek?

5 · Kiterjesztés

1. Ha a k rugóállandót növelnéd a tömeg helyett, a periódus nőne vagy csökkenne? Vázold a várt trendet.
2. A test láthatóan lejjebb lóg a gravitáció alatt (egyensúlyi megnyúlás = mg/k), mégis a g nem szerepel a T = 2π√(m/k)-ban. Magyarázd meg, miért nem befolyásolja a gravitáció a periódust, noha az egyensúlyi helyzetet igen.

A fizika a kísérlet mögött

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap