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

I. Mục đích

+ khảo sát thực nghiệm nhằm phát hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài của nhỏ lắc đơn so với chu kì dao động T, từ đó tìm ra phương pháp tính chu kì

*
, với ứng dụng tốc độ trọng trường g tại địa điểm làm thí nghiệm.

II. Công cụ thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ ba quả nặng loại 50g

+ tua dây mảnh ko giãn dài khoảng 1m

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

Bạn đang xem: Bài thực hành 1 lý 12

+ Đồng hồ bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ hiện số có cổng quang quẻ 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 con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như thế nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng trĩu 50g, chiều dài con lắc 1-1 50cm; kéo nhỏ lắc lệch khỏi vị trí cân bằng biên độ A = 3cm.

+ Đo thời gian con lắc thực hiện 10 giao động toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi lấy giá trung bình)

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

Ghi hiệu quả 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 = 3,00,063,44ot1 = 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 đúc rút định pháp luật về chu kì của con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ.

Định luật: bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ tuổi (α o) thì xem là dao cồn điều hòa, chu kỳ luân hồi của con lắc khi ấy không phụ thuộc vào biên độ dao động.

2. Chu kì xấp xỉ T của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào khối lượng m của con lắc như thế nào?

+ Chiều dài bé lắc đơn cố định và thắt chặt 50cm, trọng lượng của bé lắc theo thứ tự là: 50; 100, 150g

+ Đo thời gian 10 xấp xỉ toàn phần để xác định chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

m (g)Thời gian 10 xấp xỉ 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: tuyên bố định mức sử dụng về trọng lượng của nhỏ lắc 1-1 dao động bé dại (α o): chu kỳ của con lắc đơn dao động bé dại (α > 10o) không dựa vào vào cân nặng của nhỏ lắc.

3. Chu kì xấp xỉ T của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào chiều nhiều năm của bé lắc như vậy nào?

- Dùng bé lắc đối kháng có khối lượng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời gian 10 xấp xỉ để xác minh chu kì T1

- đổi khác chiều dài con lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời hạn 10 xấp xỉ để tính chu kì T2 với 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 thiết bị thị trình diễn sự dựa vào của T vào l. Rút ra thừa nhận xét

- Vẽ đồ vật thị màn trình diễn sự phụ thuộc của T2 vào l. Rút ra nhấn xét

- tuyên bố định chính sách về chiều lâu năm của bé lắc đơn.

Xem thêm: ✅ Sách Giáo Khoa Vật Lý Lớp 7, Sách Giáo Khoa Vật Lí Lớp 7 Mới Nhất

4. Kết luận:

a) tự các công dụng nhận được sinh hoạt trên suy ra: Chu kỳ xê dịch của bé lắc solo với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không phụ thuộc vào vào cân nặng và biên độ xấp xỉ của bé lắc nhưng tỉ lệ cùng với căn bậc hai chiều nhiều năm của con lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó kết quả thí nghiệm mang đến ta giá trị a = 2,032

b) Theo cách làm lí thuyết về chu kỳ xấp xỉ của con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:

*

Trong đó

*
(với g lấy bởi 9,8m/s2)

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

c) Tính vận tốc trọng ngôi trường g tại chỗ làm thí nghiệm theo giá trị a thu được từ thực nghiệm.