IZhO 2005, Експеримент, Младша група — Задача 1. Маятниктің тербелісін зерттеу (Исследование колебания маятника)

ОҚУШЫЛАРДЫҢ МАТЕМАТИКА ЖӘНЕ ФИЗИКА ПӘНІНЕН 1-інші ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ЖӘУТІКОВ ОЛИМПИАДАСЫ, АЛМАТЫ 2005 — Физика, тәжірибелік сайыс, жас оқушылар тобы · 15 т.

Условие

Маятниктің тербелісін зерттеу ( 15 ұпай)

Құралдар мен жабдықтар: Пластилин, жіп, секундомер, екі қалақшасы бар штатив, шеге, өлшеу лентасы, миллиметрлік қағаз.

Механикалық қозғалыс деп денелердің белгілі уақыт мезеттерінен кейін қайталанып отыратын қозғалыстарын айтады. Қозғалыстың толық бір рет қайталанатын уақытын тербеліс периоды деп атайды. Математикалық маятник деп ұзындығы $l$ – ға тең салмақсыз жіпке ілінген материалдық нүктені айтады. Бұл жұмыста сіздерге 1-суретте көрсетілген күрделі маятниктің тербеліс периодының $x$ – тан тәуелділігін тәжірибе жүзінде зерттеу қажет. Маятниктің ұзындығын $l_o = 70$ см етіп алыңыз.

***Нұсқау:***Тәжірибелік сайыстың тапсырмаларын орындаған кезде:

---

1-ая МЕЖДУНАРОДНАЯ ЖАУТЫКОВСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО МАТЕМАТИКЕ И ФИЗИКЕ, АЛМАТЫ 2005

Физика, экспериментальный тур, младшая группа

Исследование колебания маятника ( 15 баллов )

Приборы и материалы: Пластилин, нитка, секундомер, штатив с двумя лапками, штырь, измерительная лента, миллиметровая бумага.

Механическим колебанием называется движение тел, которое повторяется через определенные промежутки времени. Время, за которое движение тел полностью один раз повторяется, называется периодом колебания. Математическим маятником называется материальная точка подвешенная на невесомой нити длины $l$. В данной работе Вам необходимо экспериментально исследовать зависимость периода колебания сложного маятника, указанной на рисунке 1, в зависимости от $x$. Начальную длину маятника необходимо выбрать равным $l_o = 70$ см.

Указание. При выполнении заданий экспериментального тура:

1 Сурет (Рис.1)

1. Өзіңіздің тәжірибе жасау әдісіңізді баяндаңыз

Опишите Вашу методику проведения эксперимента.

2. Тәжірибелік қондырғыны жинаңыз. Қажетті өлшеулерді жүргізіп, алынған нәтижелерді кестеге жазыңыз.

Соберите экспериментальную установку. Сделайте необходимые измерения и занесите полученные экспериментальные данные в таблицу.

3. Қажетті есептеулерді жүргізіп, алған тәуелділіктің графигін тұрғызыңыз

Проведите необходимые расчеты и постройте график найденной зависимости.

4. Өлшеулердің қателіктерін бағалаңыз

Оцените погрешности измерений.

5. Математикалық маятниктің тербеліс периоды оның ұзындығынан $T = 2\pi\sqrt{l/g}$ түрінде тәуелді. Мұндағы g – еркін түсу үдеуі. Күрделі маятниктің тербеліс периодының өрнегін қортып шығарыңыз.

Период математического маятника зависит от его длины следующим образом $T = 2\pi\sqrt{l/g}$ . Где g – ускорение свободного падения. Выведите формулу для периода сложного маятника.

6. Қортындылар жасаңыз

Сделайте выводы.

Решение

---

Оригинал в Архива: IZhO-2004-Exp_jun.doc