Teleso na pružine: harmonické kmitanie

1 · Predikuj

Ak zdvojnásobíš hmotnosť visiacu na pružine, zdvojnásobí sa perióda kmitania?

• Perióda sa zdvojnásobí.
• Perióda zostane rovnaká.
• Perióda sa zväčší, ale menej než dvojnásobne.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu Teleso na pružine v module Mechanika. Lopta (závažie) visí na pružine ukotvenej nad ňou.
2. Poznamenaj sondu rýchlosti už pripojenú na závažie — udáva okamžitú rýchlosť závažia počas kmitania.
3. Pre každý riadok nastav hmotnosť závažia a tuhosť pružiny, potiahni závažie mierne nadol, pusti ho a nech ho kmitať a usadiť sa.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj periódu T (s) verzus hmotnosť m (kg) pre svoje tri pokusy. Je závislosť priamka? Skús zaznamenať T verzus √m — čo si všimneš?

4 · Analyzuj

1. Pomocou T = 2π√(m/k) vypočítaj periódu pre každý riadok a porovnaj s hodnotou, ktorú si odmeral v sandboxe.
2. Riadky 1 a 3 majú hmotnosti v pomere 1:4. O aký činiteľ sa zmenila perióda? Zodpovedá to √4 = 2?

5 · Rozšír

1. Keby si zvýšil konštantu pružiny k namiesto hmotnosti, zvýšila by sa perióda alebo znížila? Načrtne trend, ktorý očakávaš.
2. Závažie viditeľne visí nižšie v gravitácii (rovnovážne predĺženie = mg/k), no gravitácia g sa neobjavuje v T = 2π√(m/k). Vysvetli, prečo perióda nie je ovplyvnená gravitáciou, hoci rovnovážna poloha je.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky