ГАПОУ РК «Сортавальский колледж»
ИНСТРУКЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
По дисциплине
«ФИЗИКА»
ТЕМА: ЛР № 1 «Изучение движения конического маятника»
Студент должен уметь:
- измерять время 40 оборотов маятника;
- рассчитывать период и частоту обращения;
- рассчитывать скорость и центростремительное ускорение конического маятника;
Норма времени: - 2 часа.
Оснащение рабочего места (оборудование для лабораторной работы):
1. штатив с муфтой и кольцом;
2. груз весом в 1 Н;
3. нить;
4. часы с секундной стрелкой;
5. лист бумаги с начерченной на нём окружностью радиусом r=8 см
6. калькулятор.
Литература: учебник «Физика» автор: С.В. Громов, стр. 149-150.
Цель работы:
Изучить равномерное движение по окружности и определить его основные характеристики: частоту, период, скорость, центростремительное ускорение.
Вопросы к допуску:
1. Какое движение называется колебательным?
2. Виды колебаний.
3. Какие колебания называются гармоническими?
4. Перечислить характеристики колебаний.
5. Что называется резонансом?
Техника безопасности:
1. Соблюдать тишину при выполнении работы;
2. Правильно пользоваться предложенным оборудованием.
Методические указания:
Колебательным называется движение тела, повторяющееся через определённые промежутки времени.
Колебания бывают электрические и механические, свободные и вынужденные, затухающие и незатухающие.
Колебания, происходящие по закону синуса или косинуса, т.е. гармонических функций, называются гармоническими.
При равномерном движении по окружности скорость частицы не меняется по величине. На самом же деле с физической точки зрения это движение ускоренное, так как направление скорости непрерывно меняется во времени. При этом скорость в каждой точке практически направлена по касательной. В этом случае ускорение характеризует быстроту изменения направления скорости. Оно всё время направлено к центру окружности, по которой движется частица. По этой причине его принято называть центростремительным ускорением. Это ускорение можно вычислить по формуле: a= 
.
|
|
Быстроту движения тела по окружности характеризуют числом полных оборотов, совершаемых в единицу времени. Это число называется частотой вращения. Если тело делает n оборотов в секунду, то время, за которое совершается один оборот, равно 
секунд. Это время называется периодом обращения T= .
Резонансом называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы при совпадении частоты внешней вынуждающей силы с собственной частотой колебательной системы.
Чтобы вычислить скорость движения тела по окружности, надо путь, проходимый телом за один оборот, (он равен длине окружности) поделить на период: v= 
. В этой работе мы будем наблюдать за движением груза, подвешенного на нити и движущегося по окружности.
Порядок выполнения работы:
1. Привязать нить к грузу и подвесить к кольцу штатива.
2. Взяться двумя пальцами за нить у точки подвеса, заставить груз двигаться по окружности, заранее нарисованной на листе бумаги. Это и есть конический маятник.
3. Измерить время t, за которое маятник совершит N=40 оборотов.
4. Занести в таблицу значения величин r, N, t.
|
|
Таблица измерений:
| r,м | N | t,с |
| 0,08 |
5. Воспользовавшись формулами, найти период и частоту обращения, а также скорость и центростремительное ускорение конического маятника.
Рабочие формулы:
T= 
, n= 
, v= , a= .
6. Сделать вывод о полученных в ходе эксперимента величинах.
Контрольные вопросы:
1. Что такое период обращения?
2. Как можно найти период обращения, зная время и число оборотов?
3. Что такое частота обращения?
4. Как обозначается единица частоты?
5. Как можно найти частоту обращения, зная время и число оборотов?
6. Как связаны между собой период и частота обращения?
7. Как можно найти период обращения, зная радиус окружности и скорость движения тела?
Преподаватель: Ермолаева О.И.