Giải Bài Tập Vật Lí 12

     

Bài 6:Thực hành: điều tra thực nghiệm các định luật xấp xỉ của bé lắc đơn

I. Mục đích

+ khảo sát thực nghiệm nhằm phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều lâu năm của bé lắc đơn đối với chu kì xê dịch T, từ đó tìm ra cách làm tính chu kì

*
, và ứng dụng gia tốc trọng trường g tại khu vực làm thí nghiệm.

II. Hình thức thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ ba quả nặng một số loại 50g

+ tua dây mảnh ko giãn dài khoảng tầm 1m

+ giá chỉ thí nghiệm sử dụng treo con lắc 1-1 có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều lâu năm của con lắc đơn.

Bạn đang xem: Giải bài tập vật lí 12

+ Đồng hồ bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ hiện số gồm cổng quang quẻ điện.

+ Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Thực hiện thí nghiệm

1. Chu kì giao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như vậy nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng trĩu 50g, chiều dài nhỏ lắc đối chọi 50cm; kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng biên độ A = 3cm.

Xem thêm: Sinh Năm 1991 Mệnh Gì? Tuổi Con Gì, Hợp Tuổi Nào, Màu Gì Sinh Năm 1991 Tuổi Tân Mùi Hợp Tuổi Nào

+ Đo thời hạn con lắc tiến hành 10 dao động toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo tái diễn 5 lần, rồi lấy giá trung bình)

+ tiến hành phép đo trên với những giá trị khác biệt của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)

Ghi tác dụng vào bảng số liệu Bảng 6.1

Bảng 6.1: m = 50g, l = 50,0cm

A (cm)sinα = A/l Góc lệch α (o)Thời gian 10 giao động t (s)Chu kì T (s)
A1 = 3,00,063,44ot1 = 14,32 ± 0,32T1 = 1,432 ± 0,032
A2 = 6,00,126,89ot2 = 14,12 ± 0,20T2 = 1,412 ± 0,020
A3 = 9,00,1810,37ot3 = 14,54 ± 0,24T3 = 1,454 ± 0,024
A4 = 180,3621,1ot4 = 15,84 ± 0,31T4 = 1,584 ± 0,031

Từ bảng số liệu rút ra định giải pháp về chu kì của bé lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ.

Định luật: nhỏ lắc đơn dao động với biên độ bé dại (α o) thì xem là dao đụng điều hòa, chu kỳ luân hồi của bé lắc lúc ấy không nhờ vào vào biên độ dao động.

2. Chu kì dao động T của con lắc đơn nhờ vào vào cân nặng m của con lắc như thế nào?

+ Chiều dài bé lắc đơn cố định và thắt chặt 50cm, cân nặng của bé lắc lần lượt là: 50; 100, 150g

+ Đo thời gian 10 xê dịch toàn phần để xác định chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

m (g)Thời gian 10 dao động t (s)Chu kì T(s)
50tA = 14,16 ± 0,26TA = 1,416 ± 0,026
100tB = 14,22 ± 0,20TB = 1,422 ± 0,020
150tC = 14,36 ± 0,28TC = 1,436 ± 0,028

Từ bảng số liệu: phát biểu định luật pháp về khối lượng của bé lắc đối chọi dao động nhỏ dại (α o): chu kỳ của con lắc đối kháng dao động nhỏ tuổi (α > 10o) không phụ thuộc vào vào cân nặng của con lắc.

3. Chu kì dao động T của bé lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài của bé lắc như thế nào?

- Dùng bé lắc đối chọi có trọng lượng là 50g, chiều lâu năm là 50cm, Đo thời hạn 10 xê dịch để xác định chu kì T1

- biến đổi chiều dài con lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời gian 10 xê dịch để tính chu kì T2 và T3

Bảng 6.3

Chiều lâu năm l (cm)Thời gian t = 10T (s)Chu kì T(s)T2 (s2) T2/l (s2/cm)
l1 = 50,0 ± 0,1t1 = 14,29 ± 0,28T1 = 1,429 ± 0,028T12 = 2,0420 ± 0,0800 T12/l1 = 0,0408 ± 0,00168
l2 = 45,0 ± 0,1t2 = 13,52 ± 0,24T2 = 1,352 ± 0,024T22 = 1,8279 ± 0,0649 T22/l1 = 0,0416 ± 0,00157
l3 = 60,0 ± 0,1t3 = 15,78 ± 0,32T3 = 1,578 ± 0,032T32 = 2,4900 ± 0,1010 T32/l1 = 0,0415 ± 0,00175

- Vẽ đồ gia dụng thị màn biểu diễn sự phụ thuộc vào của T vào l. Rút ra dìm xét

- Vẽ trang bị thị trình diễn sự nhờ vào của T2 vào l. Rút ra nhấn xét

- phát biểu định điều khoản về chiều dài của nhỏ lắc đơn.

Xem thêm: Algorithm Of Solving The Linear Equation Ax + B = 0, Solve For X Ax+B=0

4. Kết luận:

a) từ bỏ các công dụng nhận được sống trên suy ra: Chu kỳ dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không nhờ vào vào trọng lượng và biên độ giao động của con lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc nhị chiều dài của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó hiệu quả thí nghiệm đến ta cực hiếm a = 2,032

b) Theo phương pháp lí thuyết về chu kỳ giao động của bé lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:

*

Trong đó

*
(với g lấy bằng 9,8m/s2)

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

c) Tính tốc độ trọng ngôi trường g tại nơi làm thể nghiệm theo quý giá a chiếm được từ thực nghiệm.