Egyszerű inga

1 · Jóslás

Ha megduplázod egy inga hosszát, mi történik a periódusával? Változtat-e rajta egyáltalán, ha nehezebbé teszed a lengőtestet?

• A hosszabb ingának hosszabb a periódusa (lassabban leng); a tömegnek nincs hatása.
• A hosszabb ingának rövidebb a periódusa (gyorsabban leng).
• A nehezebb lengőtest lassabban leng, a kötél hosszától függetlenül.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg az Inga előbeállítást a mechanikai sandboxban.
2. Ellenőrizd, hogy a lengőtest sebességmérője él a Matek panelen — a csúcsértékét minden lengés alján olvasod le.
3. Minden sorhoz állítsd be a lengőtest tömegét, a kötél hosszát és a függőlegestől mért elengedési szöget, majd engedd el a testet, és hagyd lengeni.

3 · Adatgyűjtés

Ábrázold a periódust (s) a kötélhossz (m) függvényében a három sorodhoz. Egyenes vonal-e a kapcsolat?

4 · Elemzés

1. Egy sornál számítsd ki a test maximális sebességét a lengés alján energiamegmaradással (½mv² = mgh, ahol h = L(1 − cos θ₀)), és hasonlítsd az élő sebességmérő-leolvasáshoz. Egyeznek?
2. Nézd a periódus oszlopot mindhárom soron. Függ a lengőtest tömegétől? Használd a képletet a magyarázathoz, miért vagy miért nem.

5 · Kiterjesztés

1. A T = 2π√(L/g) periódusképlet kis elengedési szögeket feltételez. Jósld meg, mi történik a valódi periódussal, ahogy az elengedési szög 30° fölé nő — a sandbox mért periódusa még egyezne-e a képlettel?
2. A lengés alján mozog a leggyorsabban az inga. Hová ment a kezdeti gravitációs helyzeti energiája, és miért marad (majdnem) állandó a teljes energia a sok lengés során?

A fizika a kísérlet mögött

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap