Яку кількість теплоти необхідно витратити, щоб нагріти 5 кг води від 0 °C до кипіння й повністю випа- рувати Її? 30.39 задача

Тема. Дослідження коливань нитяного маятника.

Мета: визначити амплітуду і період коливань нитяного маятника; переконатися на досліді, що період коливань маятника не залежить від амплітуди його коливань і маси тягарця, проте залежить від довжини нитки.

Обладнання: дві невеличкі важкі кульки відомих мас; дві міцні нерозтяжні нитки завдовжки 1,05-1,1 м; лінійка (мірна стрічка); штатив із муфтою та кільцем; секундомір.

1. Установіть на краю стола штатив. Біля його верхнього кінця закріпіть за до муфти кільце й підвісьте до нього одну з кульок на нитці так, щоб довжина одержаного маятника становила 1 м. Пересуваючи муфту вздовж штатива, установіть її на такій висоті, щоб кулька була на відстані 3-5 см від розташованої на підлозі лінійки (див. рисунок).

2. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від його амплітуди. Для цього:

1) відхиливши маятник на відстань 2-3 см від положення рівноваги і відпустивши, виміряйте час, за який маятник виконає 20 коливань; визначте період коливань;

2) повторіть дослід, збільшивши амплітуду коливань до 5-6 см;

3) результати вимірювань та обчислень занесіть до табл. 1.

Таблиця 1

Номер

досліду

Довжина нитки і, м

Амплітуда коливань А, м

Число коливань N

Час коливань і, с

Період коливань Т, с

1

1

2

1

3. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від його маси. Для цього:

1) перенесіть із табл. 1 до табл. 2 результати досліду № 1;

2) повторіть дослід для другого маятника (іншої маси); амплітуда коливань має становити 2-3 см. Зверніть увагу: довжини першого та другого маятників мають бути однаковими.

3) результати вимірювань і обчислень занесіть до табл. 2.

Таблиця 2

Номер

досліду

Довжина нитки і, м

Маса кульки т, кг

Число коливань N

Час коливань і, с

Період коливань Т, с

1

1

3

1

4. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від його довжини. Для цього:

1) перенесіть із табл. 1 до табл. 3 результати досліду № 1;

2) повторіть дослід, зменшивши довжину першого маятника до 25 см; амплітуда коливань має становити 2-3 см;

3) результати вимірювань і обчислень занесіть до табл. 3.

Таблиця 3

Номер

досліду

Довжина нитки і, м

Число коливань N

Час коливань і, с

Період

коливань Т, с

1

1

4

0,25

Аналіз експерименту та його результатів

Проаналізувавши результати, зробіть висновок, у якому зазначте: 1) які величини ви навчилися вимірювати; 2) які чинники вплинули на точність одержаних результатів; 3) чи залежить період коливань маятника від амплітуди коливань, маси тягарця, довжини маятника.