Enkel pendel

1 · Förutsäg

Om du fördubblar en pendels längd, vad händer då med dess svingningstid? Ändrar det alls svingningstiden att göra pendelkroppen tyngre?

• En längre pendel har längre svingningstid (svänger fram och tillbaka långsammare); massan har ingen effekt.
• En längre pendel har kortare svingningstid (svänger fram och tillbaka snabbare).
• En tyngre pendelkropp svänger långsammare, oavsett linlängd.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Pendel i sandlådan för mekanik.
2. Kontrollera att hastighetsproben på pendelkroppen är aktiv i Matematikpanelen — du kommer att läsa av dess toppvärde i bottläget av varje svängning.
3. Ställ in för varje rad pendelkroppens massa, linlängden och startvinkeln från vertikalen, släpp sedan pendelkroppen och låt den svänga.

3 · Samla data

Rita svingningstiden (s) mot linlängden (m) för dina tre rader. Är sambandet en rät linje?

4 · Analysera

1. Beräkna för en rad pendelkroppens maxfart i svängningens bottläge med energibevarande (½mv² = mgh, med h = L(1 − cos θ₀)) och jämför med din live-avläsning på hastighetsproben. Stämmer de överens?
2. Titta på kolumnen för svingningstid över alla tre rader. Beror den på pendelkroppens massa? Använd formeln för att förklara varför eller varför inte.

5 · Utvidga

1. Formeln för svingningstiden T = 2π√(L/g) antar små startvinklar. Förutsäg vad som händer med den verkliga svingningstiden när startvinkeln växer över 30° — skulle sandlådans uppmätta svingningstid fortfarande stämma med formeln?
2. I svängningens bottläge rör sig pendeln som snabbast. Vart tog dess ursprungliga lägesenergi vägen, och varför förblir totalen (nästan) konstant över många svängningar?

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik