Лабораторная работа № 4 Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний пружинного маятника от массы груза

Цель работы: выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний пружинного маятника от массы груза, подвешенного к нему.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, пружина динамометра, набор грузов по 100г., часы с секундной стрелкой или метроном.

Указания к работе:

Перечертите в тетрадь таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

1

2

3

Физическая

величина

m, кг

0,1

0,2

0,3

N

20

20

20

t, с

ν, Гц

T, с

Укрепите динамометра в лапке штатива.

Для проведения опыта, повесьте к динамометру один груз массой 100г. Выведите груз их состояния равновесия и отпустите. Посчитайте за какое время груз, прикрепленный к пружине совершает 20 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу.

Провелите остальные два опыта, подвешивая к динамометру грузы массой 200г и 300г. Результаты занесите в таблицу.

Для каждого из трех опытов расчитайте значения частоты маятника по формуле: ν и периода колебаний маяника Т = . Подученные результаты занесите в таблицу.

Сделайте вывод о том, как зависит период и частота свободных колебаний маятника от массы груза, подвешенного к нему. Запишите выводы в тетрадь.

ответьте на вопросы: увеличили или уменьшили массу груза, подвешенного к пружинному маятнику, если:

а) период его колебаний сначала был 0, 4 с, а после изменения массы стал 0, 2 с;

б) частота его колебаний вначале была равна 6 Гц, а потом уменьшилась до 5 Гц?

Стратостаты   – это высотные  аэростаты  с герметической гондолой, которые предназначены для полётов в стратосферу, т.  е. на высоту 10-50  км. до появления  реактивных   самолетов и метеорологических ракет стратостаты были единственными летательными аппаратами, позволявшими проводить  научные исследования в высоких слоях  атмосферы.обычно оболочка стратостата обычно заполняется   гелием,  хотя первое время применялся   водород, который намного дешевле, но в смеси с воздухом взрывоопасен.  плотность   водорода в 14, а гелия в 7 раз меньше плотности воздуха. на старте оболочку заполняют  не полностью,   а только частично, поэтому он похож на сморщенную грушу или каплю, расширенную вверху.  при подъеме на стратостат действуют три силы: сила архимеда, сила сопротивления воздуха и сила тяжести. по мере подъема устанавливается равновесие, и стратостат перестанет двигаться вверх. с увеличением высоты подъема газ в оболочке расширяется и растягивает оболочку.  оболочка стратостата принимает  шарообразную форму.  чтобы стратостат поднялся на значительную высоту, объем его должен быть большим.  обычно изготавливают стратостаты объемом более 14  000 м3, а самый большой был 283  000  м3.  чем меньше начальный объем стратостата, тем выше он поднимется. одновременно максимальная высота подъема зависит и от конечного объема стратостата: чем он больше, тем выше поднимется стратостат.  в зависимости от высоты подъёма и полётной массы объемы стратостатов колеблются от 14000 до 105000 м3.