Basit Sarkaç

1 · Tahmin Et

Bir sarkacın uzunluğunu iki katına çıkarırsanız periyodu ne olur? Sarkacın ucundaki kütleyi ağırlaştırmak periyodu değiştirir mi?

2 · Kurulum

  1. Mekanik korumalı alanda Sarkaç ön ayarını açın.
  2. Sarkaç kütlesi üzerindeki hız probunun Matematik panelinde canlı olduğunu doğrulayın; her salınımın altında tepe değerini okuyacaksınız.
  3. Her sıra için, sarkaç ucundaki kütlenin kütlesini, ip uzunluğunu ve serbest bırakma açısını dikey olarak ayarlayın, ardından sarkacı bırakın ve sallanmasına izin verin.

3 · Veri Toplayın

Kütle (kg)Halat Uzunluğu (m)Serbest Bırakma Açısı (°)Periyot (s)Maksimum Hız (m/s)
1.001.0015.00
1.001.5020.00
1.002.0010.00

Üç sıranız için periyodu (s) ip uzunluğuna (m) karşı çizin. İlişki düz bir çizgi mi?

4 · Analiz et

  1. ...enerji korunumunu (½mv² = mgh, h = L(1 − cos θ₀)) kullanarak...
  2. Üç satırın tamamındaki dönem sütununa bakın. Sarkaç kütlesine bağlı mı? Nedenini veya neden olmadığını açıklamak için formülü kullanın.

5 · Uzat

  1. Periyot formülü T = 2π√(L/g) küçük salınım açılarını varsayar. Serbest bırakma açısı 30°'yi aştığında gerçek periyoda ne olacağını tahmin edin; korumalı alanın ölçülen periyodu yine de formülle eşleşir mi?
  2. Salınımın alt kısmında sarkaç en hızlı hareket ediyor. Başlangıçtaki çekimsel potansiyel enerjisi nereye gitti ve toplam neden birçok salınım boyunca (neredeyse) sabit kalıyor?

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

Sarkaç Dönemi (Küçük Açılı)

Küçük salınım açıları için, basit bir sarkacın periyodu, topun kütlesine veya ne kadar uzağa salındığına değil, yalnızca uzunluğuna ve yer çekimine bağlıdır.

Yerçekimi Potansiyel Enerjisi

Sarkacın ucundaki kütlenin serbest bırakıldığı noktadan salınımın dibine düştüğü yükseklik (h = L(1 − cos θ₀)), potansiyel enerjinin ne kadarının kinetik enerjiye dönüşeceğini ve dolayısıyla bobun altta ne kadar hızlı hareket edeceğini belirler.

← Deneye geri dön

Mekanik

138 Ücretsiz Yazdırılabilir Fizik Laboratuvarı Çalışma Kağıdı