BÀI 6 THỰC HÀNH KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT

     

Giải bài Tập đồ gia dụng Lý Lớp 12

Chương I: Dao Động Cơ

Bài 6: Thực Hành điều tra Thực Nghiệm những Định luật pháp Dao Động Của nhỏ Lắc Đơn

Nội dung bài học tập này những em sẽ tiến hành ôn lại toàn bộ kiến thức lí thuyết về chu kì xê dịch của bé lắc đơn. Cạnh bên đó, giúp những em phát hiển thị một định nguyên lý vật lí, và biết phương pháp ứng dụng hiệu quả để đo tốc độ để xác minh gia tốc trọng trường tại khu vực thí nghiệm. Qua bài xích học, các em sẽ được rèn luyện tài năng thực hành, luyện tập khéo léo các thao tác, trung thực, từ tin, đam mê tò mò khoa học.

Bạn đang xem: Bài 6 thực hành khảo sát thực nghiệm các định luật

Tóm Tắt Lý Thyết

I. Mục đích

Khảo gần cạnh thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều lâu năm của bé lắc đơn so với chu kì giao động T, từ đó tìm ra phương pháp tính chu kì (T = 2πsqrtfraclg) và ứng dụng tốc độ trọng trường g tại vị trí làm thí nghiệm.

II. Nguyên tắc thí nghiệm

Gồm:

Bộ tía quả nặng nhiều loại 50gSợi dây mảnh không giãn dài khoảng chừng 1mGiá thí nghiệm cần sử dụng treo nhỏ lắc 1-1 có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều nhiều năm của bé lắc đơn.Đồng hồ bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số có cổng quang điện.Một thước đo chiều dài khoảng chừng 500mm.Một tờ giấy kẻ ô milimet.III. Thực hiện thí nghiệm

1. Chu kì giao động T của nhỏ lắc đơn dựa vào vào biên độ dao động như vậy nào?Tiến hành:

– Quả nặng trĩu 50g, chiều dài con lắc đối kháng 50cm; kéo bé lắc lệch khỏi vị trí cân đối biên độ A = 3cm.

– Đo thời hạn con lắc thực hiện 10 giao động toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo tái diễn 5 lần, rồi đem giá trung bình)

– thực hiện phép đo bên trên với những giá trị không giống nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)

Ghi tác dụng vào bảng số liệu Bảng 6.1


A (cm)(Sinα = fracAl)Góc lệch (α(^0))Thời gian 10 dao động t(s)Chu kì T(s)
(A_1 = 3,0)0,06(3,44^0)(t_1 = 14,32 ± 0,32)(T_1 = 1,432 ± 0,032)
(A_2 = 6,0)0,12(6,89^0)(t_2 = 14,12 ± 0,20)(T_2 = 1,412 ± 0,020)
(A_3 = 9,0)0,18(10,37^0)(t_3 = 14,54 ± 0,24)(T_3 = 1,454 ± 0,024)
(A_4 = 18)0,36(21,1^0)(t_4 = 15,84 ± 0,31)(T_4 = 1,584 ± 0,031)

Từ bảng số liệu đúc rút định hiện tượng về chu kì của con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ.

Định luật: bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ tuổi ((α m (g)Thời gian 10 xấp xỉ t (s)Chu kì T(s)50(t_A = 14,16 ± 0,26)(T_A = 1,416 ± 0,026)100(t_B = 14,22 ± 0,20)(T_B = 1,422 ± 0,020)150(t_C = 14,36 ± 0,28)(T_C = 1,436 ± 0,028)

Từ bảng số liệu: phát biểu định điều khoản về khối lượng của nhỏ lắc solo dao động nhỏ dại ((α 10^0)) không nhờ vào vào khối lượng của nhỏ lắc.

3. Chu kì xê dịch T của con lắc đơn nhờ vào vào chiều nhiều năm của nhỏ lắc như thế nào?

– Dùng con lắc 1-1 có cân nặng là 50g, chiều nhiều năm là 50cm, Đo thời gian 10 xấp xỉ để xác minh chu kì (T_1)

– biến hóa chiều dài con lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, đo thời gian 10 dao động để tính chu kì (T_2) và (T_3)

Bảng 6.3:


Chiều nhiều năm l (cm)Thời gian t = 10T (s)Chu kì T(s)(T^2 (s^2))(fracT^2l (s^2/cm))
(l_1 = 50,0 ± 0,1)(t_1 = 14,29 ± 0,28)(T_1 = 1,429 ± 0,028)(T^2 (s^2))(fracT_1^2l_1 = 0,0408 ± 0,00168)
(l_2 = 45,0 ± 0,1)(t_2 = 13,52 ± 0,24)(T_2 = 1,352 ± 0,024)(T_2^2 = 1,8279 ± 0,0649)(fracT_2^2l_1 = 0,0416 ± 0,00157)
(l_3 = 60,0 ± 0,1)(t_3 = 15,78 ± 0,32)(T_3 = 1,578 ± 0,032)(T_3^2 = 2,4900 ± 0,1010)(fracT_3^2l_1 = 0,0415 ± 0,00175)

– Vẽ đồ vật thị màn biểu diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ra nhấn xét

– Vẽ đồ thị màn trình diễn sự phụ thuộc của (T_2) vào l. Rút ra nhấn xét

– tuyên bố định chế độ về chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.

4. Kết luận:

a. Tự các kết quả nhận được ở trên suy ra: Chu kỳ xê dịch của bé lắc đối kháng với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không dựa vào vào cân nặng và biên độ xấp xỉ của bé lắc cơ mà tỉ lệ cùng với căn bậc hai chiều lâu năm của bé lắc theo công thức: (T = asqrtl)

Trong đó tác dụng thí nghiệm cho ta giá trị a = 2,032

b. Theo công thức lí thuyết về chu kỳ dao động của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:

(T = 2πsqrtfraclg (*))

Trong đó (frac2πsqrtg ≈ 2) (với g lấy bằng (9,8m/s^2))

So sánh tác dụng đo a cho thấy thêm công thức (*) đã được nghiệm đúng.

c. Tính tốc độ trọng ngôi trường g tại vị trí làm thể nghiệm theo cực hiếm a nhận được từ thực nghiệm.

(g = frac4π^2a^2 = frac4π^22,032^2 = 9,561m/s^2)

Báo Cáo Thực Hành Khảo tiếp giáp Thực Nghiệm các Định điều khoản Dao Động Của nhỏ Lắc Đơn

I. Mục Đích Thực Hành

Phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài nhỏ lắc đơn đối với chu kỳ xê dịch T. Từ kia tìm ra phương pháp ()(T = 2π sqrtfraclg) và áp dụng tính tốc độ trọng ngôi trường g tại chỗ làm thí nghiệm.

II. Cơ sở Lý Thuyết

1. Con lắc đối chọi có cấu trúc như cầm cố nào? Chiều lâu năm l của con lắc đơn được đo như thế nào?

Trả lời: con lắc 1-1 có cấu tạo gồm 1 vật nhỏ có cân nặng m được treo làm việc đầu của một gai dây ko dãn, cân nặng không xứng đáng kể, nhiều năm l. Chiều dài 1 không nhỏ so với kích thước quả cầu. Chiều lâu năm của nhỏ lắc được xác định bằng cách đo khoảng cách từ điểm treo thắt chặt và cố định đến trung tâm của quả nặng.

Chiều lâu năm l của nhỏ lắc solo được đo bằng thước đo của giá chỉ thí nghiệm sử dụng treo con lắc đối chọi có cơ cấu điều chỉnh chiều dài con lắc đơn.

2. đề nghị làm nuốm nào để phát hiển thị sự phụ thuộc của chu kì giao động T của bé lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ tuổi vào biên độ dao động?

Trả lời: thay đổi biên độ dao động không thay đổi các yếu tố khác quan giáp sự thay đổi chu kì T ( nếu không biến hóa thì chứng tỏ T không dựa vào vào A). Hoặc đề bài bác cho sự đổi khác của những đại lượng như chiều dài, độ cao, nhiệt độ độ… thì chu kì nuốm đổi.

3. Để phát hiện sự phụ thuộc chu kỳ xê dịch T của nhỏ lắc đơn xấp xỉ với biên độ bé dại vào chiều dài bé lắc đơn ta khảo sát chu kỳ dao động T của bé lắc đơn với chiều dài tăng dần, có 3 ngôi trường hợp rất có thể xảy ra:

+ l tăng thì T giảm+ l tăng thì T không thay đổi hay không phụ thuộc T+ l tăng thì T tăng

4. Làm bí quyết nào để khẳng định chu kì T với không đúng số ΔT = 0,02s lúc dùng đồng hồ có kim giây? cho thấy thêm sai số khi dùng đồng hồ thời trang này là ± 0,2s (gồm sai số chủ quan lúc biết và không đúng số dụng cụ).

Trả lời: ko đo thời hạn của một chu kì nữa, mà hãy đo thời hạn thực hiện những chu kỳ, càng các càng tốt. Khi ấy sai số của một chu kỳ luân hồi sẽ giảm.

Xem thêm: Đồng Hoá Xảy Ra Quá Trình Nào Sau Đây Là Quá Trình Dị Hóa, Có Vai Trò Như Thế Nào

Với trường thích hợp của bạn, nếu vứt qua các loại không đúng số không giống (chỉ bao gồm sai số do điều khoản đo của người tiêu dùng thôi) thì số chu kỳ luân hồi cần đo trong một lượt là:

(n = fracT_đcT = 10) chu kỳ

Cách khác: Trong quy trình đo t của đồng hồ đeo tay kim giây tất cả sai số là 0,2s bao hàm sai số chủ quan khi bấm với sai số dụng cụ cần (Δ_t = n.Δ_T = 0,2 + 0,02 = 0,22s), cho nên vì thế cần đo số xấp xỉ toàn phần N > 11 dao động.

III. Kết Quả

1. Khảo sát tác động của biên độ dao động so với chu kì T của con lắc đơn.

– Chu kì (T_1 = fract_110 = 1,432s ; T_2 = fract_210 = 1,412s; T_3 = fract_310 = 1,454s)

– phát biểu định biện pháp về chu kì của nhỏ lắc đơn giao động với biện độ nhỏ:

Trả lời: bé lắc đơn xê dịch với biên độ bé dại ((α > 10^0)) thì xem như là dao đụng điều hòa, chu kỳ của bé lắc khi đó không phụ thuộc vào biên độ dao động.

2. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng m con lắc đối với chu kỳ T

Với độ nhiều năm l = 45(cm) ko đổi:

– bé lắc (m_1= 50g) có chu kỳ luân hồi (T_1 = 1,31 ± 0.044)

– con lắc (m_2= 20g) có chu kỳ luân hồi (T_2 = 1.34 ± 0.00136)

Bảng kết quả: (m = 50g, m= 20g)


m (gam)Thời gian 5 xê dịch t (s)Chu kỳ T (s)
50g6,55(T_1 = 1,31 ± 0,244)
20g6,7(T_2 = 1,34 ± 0,20136)

Phát biểu định nguyên lý về khối lượng của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:

Con nhấp lên xuống đơn giao động với biên độ bé dại ((α Chiều dài l (cm)Thời gian t = 5TChu kì T (s)(T^2 (s^2))(fracT^2l(s^2cm))(l_1 = 45cm)(t_1 = 6,55 ± 1,22)(T_1 = 1,31 ± 0,244)(T_1^2 = 1,716 ± 0,06)(0,038 ± 1,3.10^-3)(l_2 = 40cm)(t_2 = 6,3 ± 1,02)(T_2 = 1,26 ± 0,204)(T_2^2 = 1,588 ± 0,042)(0,0397 ± 1,05.10^-3)(l_3 = 35cm)(t_3 = 5,87 ± ,024)(T_3 = 1,174 ± 0,2048)(T_3^2 = 1,378 ± 0,042)(0,0394 ± 1,2.10^-3)

Căn cứ các kết quả đo với tính được theo bảng 6.3, vẽ đồ dùng thị màn biểu diễn sự phụ thuộc của T cùng l cùng đồ thị phụ thuộc của (T^2) vào l.

*

*

Nhận xét:

a. Đường trình diễn T = f(l) tất cả dạng cong lên cho thấy thêm rằng: Chu kỳ dao động T phụ trực thuộc đồng biến tỉ trọng với căn bậc hai độ dài bé lắc đơn.

Đường trình diễn (T^2 = f(l)) gồm dạng đường thẳng qua nơi bắt đầu tọa độ cho thấy thêm rằng: bình phương chu kỳ xấp xỉ (T^2) tỉ lệ với độ dài bé lắc đối chọi . (T^2 = kl), suy ra (T = asqrtl).

– tuyên bố định pháp luật về chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.

“Chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ tuổi , tại cùng một chỗ ,không phụ thuộc vào khối lượng cùng biên độ dao động của con lắc mà tỉ trọng với căn bậc hai của độ dài của con lắc, theo công thức:

(T = asqrtl), với (a = sqrtk), trong đó a là thông số góc của đường màn biểu diễn (T^2 = f(l)).

b. Công thức lý thuyết về chu kì xê dịch của con lắc đơn giao động với biện độ (gốc lệch) nhỏ:

(T = 2πsqrtfraclg)

đã được nghiệm đúng, cùng với tỉ số: (frac2πsqrtg = a ≈ 1,98)

Từ đó tính được tốc độ trong trường tại chỗ làm thí nghiệm:

(g = frac4π^2a^2 = 10 (m/s^2))

4. Xác định công thức về chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đơn

Từ các tác dụng thực nghiệm suy ra: Chu kỳ dao động của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ dại không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ xấp xỉ của con lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc hai của chiều dài l bé lắc đối chọi và tỉ lệ nghịch cùng với căn bậc hai của vận tốc rơi tự bởi vì nơi làm cho thí nghiệm, thông số tỉ lệ bằng: (frac2πsqrtg)

Vậy (T = 2πsqrtfraclg)

Câu Hỏi Và bài Tập

Bài 1 (trang 32 SGK đồ dùng Lý 12): dự đoán xem chu kì giao động T của một con lắc đơn phụ thuộc vào vào số đông đại lượng đặc thù l, m, α của nó như vậy nào? Làm bí quyết nào để khám nghiệm từng dự đoán đó bởi thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì T của nhỏ lắc đơn nhờ vào vào đa số đại lượng đặc trưng chiều lâu năm l, trọng lượng vật nặng m, biên độ góc (α_0).

Để kiểm tra từng dự đoán đó, ta cần thực hiện thí nghiệm chuyển đổi một đại lượng và giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.

Bài 2 (trang 32 SGK thứ Lý 12): Chu kì xê dịch của bé lắc 1-1 có nhờ vào vào chỗ làm thí nghiệm tuyệt không? Làm phương pháp nào nhằm phát hiện điều này bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì xấp xỉ của nhỏ lắc đơn nhờ vào vào chỗ làm thí nghiệm, để kiểm chứng dự kiến đó, ta cần triển khai thí nghiệm với nhỏ lắc gồm chiều nhiều năm không thay đổi tại phần lớn nơi khác nhau.

Bài 3 (trang 32 SGK đồ Lý 12): rất có thể đo chu kì bé lắc đối chọi có chiều lâu năm l phương pháp tính sai số bài bác 7 trang bị Lý Lớp 10conhantaohpg.com

Lời kết

Qua nội dung bài thực hành khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của bé lắc đối kháng này, các em cần thâu tóm nôi dung sau đây:

– cầm cố thật vững các kiến thưc về dao động cơ học

– Hiểu phương pháp thí nghiệm và xác minh chu kì của bé lắc đơn và bé lắc lò xo thẳng đứng

– tiếp nối tính vận tốc từ trường từ công dụng thí nghiệm với nhỏ lắc đơn.

Xem thêm: Những Bài Hát Đang Hot Trên Cộng Đồng Mạng, Top 7 Bài Hát Đang Hot Trên Mạng Năm 2022 2022

Trong quy trình học với cũng nuốm lại kiến thức và kỹ năng nếu bao gồm gì vướn mắt xin mời các em phản hồi ngay bên dưới đây nhé. conhantaohpg.com đang hộ trợ thân thiện và tìm hướng giải quyết cho các bạn. Lời cuối xin chúc chúng ta ọc xuất sắc vật lý 12 nhé.