№4 Зертханалық жұмыс
Серіппелі маятниктің тербеліс периодының жүктің массасына және қатаңдығына тәуелділігін зерттеу
Жұмыстың мақсаты: Серіппелі маятниктің жүктің массасына және серіппенің қатаңдығына Т еркін тербелістері қалай болатынын анықтау. Тәжірибелік жолмен алынған серіппелі маятниктің Т мәнін теориялық мәнмен салыстыру.
Құрал-жабдықтар: механикадағы салмақ жинағы, әр түрлі қатаңдықтағы серіппелер жинағы, динамометр, секундомер, сызғыш
Теориядан қысқаша мәлімет
Серіппелі маятниктің гармоникалық тербеліс периоды мына формула бойынша есептеледі: T = 2πm/k
Бұл тербеліс периоды тербеліс амплитудасына тәуелді емес, жүктің массасына және серіппенің қаттылығына байланысты екенін білдіреді
Енді серіппеге ілінген жүктің тербелісін қарастырайық. Мұндай қарапайым тербелмелі жүйені серіппелі маятник деп атайды. Егер серіппе l ұзындыққа созылса немесе сығылса, онда денені тепе-теңдік күйіне қайтаратын F күші туындайды. Ұзару шамасы х=l-l0 азғантай болған кезде бұл күш серіппенің ұзаруына пропорционал болады, яғни Гук заңы бойынша:
F=-kx
Ньютонның 2-заңын пайдалансақ, дененің қозғалыс теңдеуін мына түрде жазуға болады: ma = -kx, бұдан а = -kx/m. Ығысу шамасы (х) неғұрлым үлкен болса, а үдеуі де соғұрлым үлкен, яғни ең үлкен ығысуға ең үлкен үдеу сәйкес келеді.
Алынған нәтиже серпімділік күші әрекетінен болатын тербелістің периоды амплитудаға тәуелді болмайтынын көрсетеді. Сонымен, серіппелі маятниктің тербеліс периоды тек жүк массасы мен серіппенің қатандығына тәуелді болады.
Жұмыстың орындалу реті:
Өзімізге қажетті шаманы алып, серіппеге ілеміз.
Серіппенің созылуын сызғыш арқылы өлшеп аламыз.
k =F/x F=mg формулалары арқылы серіппенің қатаңдығын есептейміз.
Шамасы белгісіз 3 денені бірінен соң бірін серіппеге іліп, серіппенің созылуын есептейміз.
m =kx/g формуласы арқылы үш дененің шамасын есептейміз
формуласына табылған мәндерді, шамаларды қойып есептейміз.
Салмағы белгілі болған денелердің белгілі бір тербеліс жасауға кеткен уақытын секундномерімідің көмегімен есептейміз.
формуласына табылған мәндерді қойып 3 рет есептейміз.
Кесте құрамыз, есептеген мәндерді кестемізге енгіземіз.
Бақылау сұрақтары
Серіппелі маятник дегеніміз не?
Тәжірибе барысын қалай жүзеге асырдыңыз?
k мәнін қалай анықтадыңыз?
t мәні қалай анықталды
Әдебиеттер тізімі:
1. Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңд., толыкт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009.
2. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 5-е, стереотипное. — М.: Физматлит, 2006. — Т. I. Механика. — 560 с.
3. «Справочник по физике» / Под ред. Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. — М.: «Наука», 1980.
Достарыңызбен бөлісу: |