На пути км s=2 км прямолинейного равноускоренного движения тела его скорость увеличилась с v0=20 м/с до v=40 м/с. определить ускорение тела. ответ выразить в м/с^2, округлив до десятых.
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.
ВИДАТНІ ВЧЕНІ ФІЗИКИ ТА ЇХ ВІДКРИТТЯ Великі вчені фізики і їх відкриття змінили наш світ і суттєво вплинули на життя багатьох поколінь. Видатні вчені фізики та їх відкриття Нікола Тесла (1856-1943) — винахідник в області електротехніки і радіотехніки сербського походження. Ніколу називають батьком сучасної електрики. Він зробив безліч відкриттів, і винаходів отримавши більше 300 патентів на свої творіння в усіх країнах, де працював. Нікола Тесла був не тільки фізиком теоретиком, але і блискучим інженером. Тесла відкрив змінний струм, бездротову передачу енергії, електрику, його роботи привели до відкриття рентгена, створив машину, яка викликала коливання поверхні землі. Нікола передбачав настання ери роботів, здатних виконувати будь-яку роботу. Ісаак Ньютон (1643-1727) — один з батьків класичної фізики. Обґрунтував рух планет Сонячної системи навколо Сонця, а також настання припливів і відливів. Ньютон створив фундамент для сучасної фізичної оптики. Вершиною його робіт є відомий закон всесвітнього тяжіння. Джон Дальтон — англійський фізико-хімік. Відкрив закон рівномірного розширення газів при нагріванні, закон кратних відносин, явище полімерії (на прикладі етилену і бутилену). Творець атомної теорії будови речовини. Майкл Фарадей (1791 — 1867) — англійський фізик і хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле. Зробив за своє життя стільки наукових відкриттів, що їх вистачило б десятку вчених, щоб обезсмертити своє ім’я. Марія Кюрі-Склодовська (1867 — 1934) — фізик і хімік польського походження. Спільно з чоловіком відкрила елементи радій і полоній. Займалася проблемами радіоактивності. Роберт Бойль (1627 — 1691) — англійський фізик, хімік і богослов. Спільно з Р. Тоунлеем встановив залежність об’єму однієї і тієї ж маси повітря від тиску при незмінній температурі (Бойля — Маріотта закон). Ернест Резерфорд — англійський фізик, розгадав природу індукованої радіоактивності, відкрив еманацію торію, радіоактивний розпад і його закон. Резерфорда нерідко справедливо називають одним з титанів фізики ХХ століття. Альберт Ейнштейн — німецький фізик, творець загальної теорії відносності. Припустив, що всі тіла не притягують один одного, як вважалося з часів Ньютона, а викривляють навколишній простір і час. Ейнштейн написав більше 350 робіт з фізики. Є засновником спеціальної (1905) і загальної теорії відносності (1916), принципу еквівалентності маси і енергії (1905). Розробив безліч наукових теорій: квантового фотоефекту і квантової теплоємності. Разом з Планком, розробив основи квантової теорії, що є основою сучасної фізики. Макс Планк (1858-1947) — німецький фізик, творець квантової теорії, яка здійснила справжню революцію у фізиці. Поль Дірак — англійський фізик, відкрив статистичний розподіл енергії в системі електронів. Отримав Нобелівську премію з фізики «за відкриття нових продуктивних форм атомної теорії».
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.