Исследование зависимости периода колебаний математического маятника от длины его нити

1. Подготовьте таблицу для записи измерений и вычислений.

2. Подвесьте маятник так, чтобы длина нити была 60 см.

3. Измерьте время десяти полных колебаний вашего маятника. Амплитуда колебаний должна быть по возможности малой. Вычислите период колебания.

4. Проведите те же измерения для маятников длиной 50,40,30 и 20 см.

5. Постройте два графика: график зависимости периода колебаний от длины нити и график зависимости периода колебаний от квадратного корня из длины нити.

6. По полученным графикам сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое период, частота, фаза колебаний?

2. Какие колебания называются гармоническими?

3. Как рассчитать период колебаний математического маятника и груза на пружине?

4. Какие превращения энергии происходят при колебаниях математического маятника?

5. Как рассчитать мгновенную скорость и мгновенное ускорение при гармонических колебаниях?

6. Какие колебания называются вынужденными?

7. Почему свободные колебания всегда затухающие?

8. Что такое резонанс?

9. Что такое механическая волна?

10. Какие волны называются продольными? Поперечными?

11. Что такое длина волны?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ

ПОСТОЯННОЙ МЕТОДОМ ОТКАЧКИ

Оборудование: насос Камовского, стеклянный баллон с краном и с известным объемом, весы технические, разновесы, пинцет, вакуумметр.

Содержание и метод выполнения работы

В данной лабораторной работе с помощью простого опыта вам предстоит определить молярную (универсальную) газовую постоянную R и постоянную Больцмана К – две важнейшие физические константы, численные значения которых вы должны помнить из школьного курса.

Постоянные R и К входят в уравнения газовых законов и уравнения термодинамики. Рассмотрим эти уравнения для простейшей системы – идеальный газ.

Для определения постоянной R запишем уравнение для объема газа V в баллоне при комнатной температуре Т и атмосферном давлении Р ₁ для массы М ₁:

. (1.1)

Если откачать насосом газ (в работе воздух) из баллона объема V до давления Р₂, то уравнение Менделеева- Клапейрона запишется в виде:

. (1.2)

Предполагаем, что после откачки части воздуха температура воздуха в баллоне равна комнатной температуре, т.е. Т₁=Т₂=Т.

Вычтем из уравнения (1.1) уравнение (1.2) и найдем газовую постоянную:

.

В данной лабораторной работе универсальная газовая постоянная рассчитывается по этой формуле.

Установка для определения R изображена схематически на рис.1.5. Стеклянный баллон 1 присоединен к моновакуумметру 3 и дальше к насосу Камовского. Кран 2 служит для того, чтобы осуществлять связь баллона с атмосферой. Масса самого баллона с мешочком (при взвешивании мешочек не снимать) без учета находящегося внутри баллона воздуха: m _б. Его объем равен (1,2 ) л. Молярная масса воздуха: =29 10^-3 кг/моль.

Дата добавления: 2015-10-28