Bandul Ringkas

1 · Ramal

Jika anda menggandakan panjang bandul, apa yang berlaku pada tempohnya? Adakah menjadikan bandul lebih berat mengubah tempoh langsung?

2 · Susun

  1. Buka praset Bandul dalam eksperimen bebas mekanik.
  2. Sahkan prob laju pada bandul hidup dalam panel Matematik -- anda akan membaca nilai puncaknya di bawah setiap ayunan.
  3. Bagi setiap baris, tetapkan jisim bandul, panjang tali, dan sudut pelepasan daripada menegak, kemudian lepaskan bandul dan biarkannya berayun.

3 · Kumpul Data

Jisim (kg)Panjang Tali (m)Sudut Pelepasan (°)Tempoh (s)Laju Maksimum (m/s)
1.001.0015.00
1.001.5020.00
1.002.0010.00

Grafkan tempoh (s) lwn. panjang tali (m) bagi tiga baris anda. Adakah hubungannya garis lurus?

4 · Analisis

  1. Bagi satu baris, kira laju maksimum bandul di bawah ayunan menggunakan keabadian tenaga (½mv² = mgh, dengan h = L(1 − cos θ₀)) dan bandingkan dengan bacaan prob-laju langsung anda. Adakah mereka bersetuju?
  2. Lihat kolum tempoh merentasi ketiga-tiga baris. Adakah ia bergantung pada jisim bandul? Gunakan formula untuk menerangkan mengapa ya atau tidak.

5 · Lanjutkan

  1. Formula tempoh T = 2π√(L/g) menganggap sudut pelepasan kecil. Ramalkan apa yang berlaku pada tempoh sebenar apabila sudut pelepasan melebihi 30° -- adakah tempoh terukur eksperimen masih sepadan dengan formula?
  2. Di bawah ayunan, bandul bergerak paling pantas. Ke mana tenaga keupayaan graviti awalnya pergi, dan mengapa jumlahnya kekal (hampir) malar merentasi banyak ayunan?

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

Tempoh Bandul (Sudut-Kecil)

Bagi sudut pelepasan kecil, tempoh bandul ringkas bergantung hanya pada panjangnya dan graviti -- bukan pada jisim bandul atau betapa jauh ia dilepaskan.

Tenaga Keupayaan Graviti

Ketinggian bandul jatuh daripada titik pelepasan ke bawah ayunan, h = L(1 − cos θ₀), menetapkan berapa banyak tenaga keupayaan bertukar kepada tenaga kinetik -- maka betapa pantas bandul bergerak di bawah.

← Kembali ke eksperimen

Mekanik

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma