Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây
Giải bài Tập thứ Lí 12 – bài 6:Thực hành: khảo sát thực nghiệm những định luật xê dịch của con lắc đơn giúp HS giải bài bác tập, nâng cấp khả năng bốn duy trừu tượng, khái quát, cũng giống như định lượng trong việc hình thành những khái niệm cùng định phương pháp vật lí:
I. Mục đích
+ khảo sát thực nghiệm nhằm phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều nhiều năm của nhỏ lắc đơn so với chu kì dao động T, từ đó tìm ra công thức tính chu kì
II. Chính sách thí nghiệm
Gồm:
+ Bộ bố quả nặng loại 50g
+ tua dây mảnh ko giãn dài khoảng 1m
+ giá thí nghiệm sử dụng treo con lắc đơn có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều lâu năm của con lắc đơn.
+ Đồng hồ bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ hiện số tất cả cổng quang điện.
+ Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.
+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.
III. Tiến hành thí nghiệm
1. Chu kì giao động T của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào biên độ dao động như vậy nào?
Tiến hành:
+ Quả nặng 50g, chiều dài nhỏ lắc solo 50cm; kéo nhỏ lắc lệch khỏi vị trí thăng bằng biên độ A = 3cm.
+ Đo thời hạn con lắc thực hiện 10 xê dịch toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi lấy giá trung bình)
+ thực hiện phép đo bên trên với những giá trị khác biệt của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)
Ghi công 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 dao động t (s) | Chu kì T (s) |
| A1 = 3,0 | 0,06 | 3,44o | t1 = 14,32 ± 0,32 | T1 = 1,432 ± 0,032 |
| A2 = 6,0 | 0,12 | 6,89o | t2 = 14,12 ± 0,20 | T2 = 1,412 ± 0,020 |
| A3 = 9,0 | 0,18 | 10,37o | t3 = 14,54 ± 0,24 | T3 = 1,454 ± 0,024 |
| A4 = 18 | 0,36 | 21,1o | t4 = 15,84 ± 0,31 | T4 = 1,584 ± 0,031 |
Từ bảng số liệu đúc rút định pháp luật về chu kì của con lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ.
Định luật: nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ dại (α o) thì xem như là dao đụng điều hòa, chu kỳ của bé lắc khi đó không phụ thuộc vào vào biên độ dao động.
2. Chu kì xấp xỉ T của bé lắc đơn nhờ vào vào cân nặng m của bé lắc như thế nào?
+ Chiều dài nhỏ lắc đơn cố định 50cm, khối lượng của nhỏ lắc lần lượt là: 50; 100, 150g
+ Đo thời hạn 10 giao động toàn phần để xác định chu kì T
Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm
| m (g) | thời hạn 10 xê dịch t (s) | Chu kì T(s) |
| 50 | tA = 14,16 ± 0,26 | TA = 1,416 ± 0,026 |
| 100 | tB = 14,22 ± 0,20 | TB = 1,422 ± 0,020 |
| 150 | tC = 14,36 ± 0,28 | TC = 1,436 ± 0,028 |
Từ bảng số liệu: phát biểu định nguyên lý về cân nặng của nhỏ lắc solo dao động bé dại (α o): chu kỳ luân hồi của con lắc solo dao động bé dại (α > 10o) không phụ thuộc vào trọng lượng của con lắc.
3. Chu kì giao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều lâu năm của bé lắc như thế nào?
– Dùng bé lắc 1-1 có cân nặng là 50g, chiều nhiều năm là 50cm, Đo thời gian 10 xấp xỉ để xác minh chu kì T1
– biến hóa chiều dài con lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, đo thời gian 10 giao động để tính chu kì T2 với T3
Bảng 6.3
| Chiều nhiều năm l (cm) | thời gian t = 10T (s) | Chu kì T(s) | T2 (s2) | T2/l (s2/cm) |
| l1 = 50,0 ± 0,1 | t1 = 14,29 ± 0,28 | T1 = 1,429 ± 0,028 | T12 = 2,0420 ± 0,0800 | T12/l1 = 0,0408 ± 0,00168 |
| l2 = 45,0 ± 0,1 | t2 = 13,52 ± 0,24 | T2 = 1,352 ± 0,024 | T22 = 1,8279 ± 0,0649 | T22/l1 = 0,0416 ± 0,00157 |
| l3 = 60,0 ± 0,1 | t3 = 15,78 ± 0,32 | T3 = 1,578 ± 0,032 | T32 = 2,4900 ± 0,1010 | T32/l1 = 0,0415 ± 0,00175 |
– Vẽ thứ thị màn trình diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ra nhận xét
– Vẽ thiết bị thị màn biểu diễn sự nhờ vào của T2 vào l. Rút ra dìm xét
– tuyên bố định pháp luật về chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.
4. Kết luận:
a) tự các tác dụng nhận được nghỉ ngơi trên suy ra: Chu kỳ dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào vào trọng lượng và biên độ xê dịch của bé lắc nhưng mà tỉ lệ với căn bậc hai chiều dài của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l
Trong đó hiệu quả thí nghiệm mang đến ta quý hiếm a = 2,032
b) Theo bí quyết lí thuyết về chu kỳ giao động của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:
Trong kia
So sánh hiệu quả đo a cho thấy công thức (*) đã có nghiệm đúng.
c) Tính tốc độ trọng trường g tại khu vực làm xem sét theo quý giá a nhận được từ thực nghiệm.
Báo cáo thực hành
Khảo gần kề thực nghiệm các định luật xê dịch của nhỏ lắc đơn
I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH
+ vạc hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đối với chu kỳ xấp xỉ T.
+ Từ đó tìm ra công thức
II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
Trả lời các thắc mắc SGK
1.
Bạn đang xem: Bài thực hành lý số 1 lớp 12
con lắc đối chọi có cấu tạo bao gồm một vật nhỏ tuổi có cân nặng m được treo ngơi nghỉ đầu của một sợi dây ko dãn, khối lượng không xứng đáng kể, nhiều năm l. Chiều dài 1 rất cao so với kích cỡ quả cầu. Chiều dài của con lắc được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách từ điểm treo cố định đến giữa trung tâm của trái nặng.
Chiều lâu năm l của bé lắc 1-1 được đo bằng thước đo của giá chỉ thí nghiệm dùng treo nhỏ lắc solo có cơ cấu điều chỉnh chiều dài con lắc đơn.
2. Để phát hiện sự nhờ vào của chu kì giao động T của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ bé dại vào biên độ dao động, ta khẳng định các chu kì dao động của thuộc một con lắc với chiều lâu năm 1 không đổi, nhưng có biên độ A núm đổi. Đo thời gian dao động gồm biên độ A không giống nhau.
3. Để phát hiện nay sự dựa vào chu kỳ giao động T của con lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ dại vào chiều dài bé lắc 1-1 ta khảo sát điều tra chu kỳ xấp xỉ T của bé lắc 1-1 với chiều nhiều năm tăng dần, có 3 trường hợp hoàn toàn có thể xảy ra:
+ l tăng thì T giảm
+ l tăng thì T không thay đổi hay l không phụ thuộcT
+ l tăng thì T tăng
4. Để xác định chu kì T với không đúng số ΔT = 0,02s lúc dùng đồng hồ thời trang có kim giây. Ta buộc phải đo thời hạn t của N giao động toàn phần.
Trong quy trình đo t của đồng hồ thời trang kim giây tất cả sai số là 0,2s bao gồm sai số khinh suất khi bấm và sai số dụng cụ yêu cầu Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, cho nên 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 kỳ T của con lắc đơn.
– chu kỳ T1 = t1/10 = 1,432s; T2 = t2/10 = 1,412s; T3 = t3/10 = 1,454s.
– tuyên bố định phép tắc về chu kỳ luân hồi của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ dại (α > 10o) thì coi là dao động điều hòa, chu kỳ của bé lắc lúc đó không phụ thuộc vào biên độ dao động.
2. Khảo sát ảnh hưởng của trọng lượng của bé lắc m đối với chu kỳ giao động T.
+ nhỏ lắc trọng lượng mA có chu kỳ TA = 1,416 ± 0,026
+ nhỏ lắc trọng lượng mB có chu kỳ TB = 1,422 ± 0,020
+ bé lắc trọng lượng mC có chu kỳ TC = 1,436 ± 0,028
Phát biểu định luật pháp về trọng lượng của bé lắc đơn:
Chu kỳ của con lắc 1-1 dao động bé dại (α > 10o) không nhờ vào vào trọng lượng của bé lắc.
3. Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài nhỏ lắc đối chọi l đối với chu kỳ xê dịch T
Căn cứ các tác dụng đo với tính được theo bảng 6.3, vẽ thiết bị thị màn trình diễn sự nhờ vào của T vào l cùng đồ thị của T2 vào l:
Nhận xét:
a) Đường màn trình diễn T = f(l) tất cả dạng cong lên cho thấy rằng: Chu kỳ xấp xỉ T dựa vào đồng đổi thay với độ dài con lắc đơn.
Đường trình diễn T2 = F(l) có dạng con đường thẳng qua nơi bắt đầu tọa độ cho biết thêm rằng: Bình phương chu kỳ xấp xỉ T2 phần trăm với độ dài bé lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l
– phát biểu định hiện tượng về chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn:
“Chu kỳ dao động của bé lắc đơn với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào vào cân nặng và biên độ giao động của con lắc cơ mà tỉ lệ với căn bậc nhì chiều dài của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l cùng với a = √k trong đó a là thông số góc của đường biểu diễn T2 = F(l).
b) công thức lí thuyết về chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Đã được nghiệm đúng, với tỉ số
Từ đó tính được gia tốc trọng trường g tại chỗ làm thí nghiệm:
4. xác minh công thức về chu kỳ xấp xỉ của nhỏ lắc đơn: trường đoản cú các hiệu quả thực nghiệm suy ra: Chu kỳ xê dịch của con lắc đơn giao động điều hòa với biên độ bé dại không nhờ vào vào khối lượng và biên độ xấp xỉ của nhỏ lắc cơ mà tỉ lệ với căn bậc nhị chiều dài l của con lắc đối chọi và tỉ lệ thành phần nghịch cùng với căn bậc nhì của tốc độ rơi tự chính vì nơi có tác dụng thí nghiệm, thông số tỉ lệ bằng
Vậy
Lời giải:
Dự đoán chu kì T của con lắc đơn nhờ vào vào những đại lượng đặc trưng chiều nhiều năm l, khối lượng vật nặng trĩu m, biên độ góc α0.
Để chất vấn từng dự đoán đó, ta cần thực hiện thí nghiệm biến đổi một đại lượng với giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.
Bài 2 (trang 32 SGK trang bị Lý 12): Chu kì xê dịch của bé lắc đối chọi có phụ thuộc vào địa điểm làm thí nghiệm xuất xắc không? Làm giải pháp nào nhằm phát hiện điều ấy bằng thí nghiệm?Lời giải:
Dự đoán chu kì xấp xỉ của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào khu vực làm thí nghiệm, nhằm kiểm chứng dự kiến đó, ta cần thực hiện thí nghiệm với con lắc gồm chiều lâu năm không thay đổi tại đều nơi khác nhau.
Xem thêm: Vinhomes Grand Park Logo - Download Logo Ctcp Vinhomes
Lời giải:
Không thể đo chu kì nhỏ lắc 1-1 có chiều dài nhỏ hơn 10cm bởi khi đó form size của quả nặng trĩu là đáng chú ý so với chiều lâu năm dây, vì thế khó tạo nên dao rượu cồn với biên độ nhỏ tuổi dẫn đến khó đo chu kì T.
Bài 4 (trang 32 SGK vật Lý 12): Dùng con lắc dài hay ngắn sẽ đến kết quả chính xác hơn khi xác định gia tốc rơi thoải mái g tại nơi làm thí nghiệm?Lời giải:
Dùng bé lắc dài để xác minh gia tốc trọng trường g cho kết quả chính xác hơn khi sử dụng con rung lắc ngắn vị sai số tỉ đối