Con lắc đơn giản

1 · Dự đoán

Nếu bạn tăng gấp đôi chiều dài của con lắc thì chu kỳ của nó sẽ như thế nào? Việc làm quả bob nặng hơn có làm thay đổi chu kỳ không?

Một con lắc dài hơn thì có chu kỳ dài hơn (dao động tới lui chậm hơn); khối lượng không có tác dụng.
Một con lắc dài hơn có chu kỳ ngắn hơn (dao động qua lại nhanh hơn).
Quả lắc nặng hơn sẽ lắc lư chậm hơn, bất kể chiều dài của dây.

2 · Thiết lập

Mở cài đặt trước Con lắc trong hộp cát cơ học.
...bạn sẽ đọc giá trị cao nhất của nó ở điểm thấp nhất của mỗi cú vung.
Đối với mỗi hàng, đặt khối lượng của quả lắc, chiều dài dây và góc thả theo phương thẳng đứng, sau đó thả quả lắc và để nó lắc lư.

3 · Thu thập dữ liệu

Khối lượng (kg)	Chiều dài dây (m)	Góc phát hành (°)
1.00	1.00	15.00
1.00	1.50	20.00
1.00	2.00	10.00

Biểu đồ chu kỳ (các) so với chiều dài dây (m) cho ba hàng của bạn. Mối quan hệ có phải là một đường thẳng?

4 · Phân tích

Hai giá trị có khớp nhau không?
Nhìn vào cột Chu kỳ trên cả ba hàng.

5 · Gia hạn

...giả sử góc thả nhỏ. Dự đoán điều gì sẽ xảy ra với chu kỳ thực khi góc thả tăng quá 30°...
Ở phía dưới của xích đu, con lắc chuyển động nhanh nhất. Thế năng hấp dẫn ban đầu của nó đã đi đâu và tại sao tổng thế năng đó (gần như) không đổi trong nhiều lần dao động?

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

Chu kỳ con lắc (Góc nhỏ)

Đối với các góc thả nhỏ, chu kỳ của con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài và trọng lực của nó - không phụ thuộc vào khối lượng của quả lắc hay khoảng cách nó được thả ra.

Thế năng hấp dẫn

Độ cao mà quả lắc rơi từ điểm thả ra đến đáy của xích đu, h = L(1 − cos θ₀), xác định mức thế năng chuyển hóa thành động năng — và do đó quả lắc chuyển động ở phía dưới nhanh như thế nào.

← Quay lại thử nghiệm

Cơ học

138 Phiếu Bài Tập Thí Nghiệm Vật Lý Miễn Phí Có Thể In