|
Практическая работа из серии «Изучаю себя» Практическая работа из серии «Изучаю себя» ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОСТА ЧЕЛОВЕКА С ПОМОЩЬЮ ЧАСОВ Приборы и оборудование:
часы с секундной стрелкой (или секундомер), длинная нить (примерно 2 метра), штатив с муфтой и кольцом, металлический шарик малого диаметра со сквозным отверстием по центру. Суть опыта:
взять нить, отложить на ней отрезок, равный росту человека; затем с помощью формулы периода колебаний математического маятника рассчитать длину этого отрезка, то есть свой рост. Используемый теоретический материал.
Вопросы для учащихся:
Каким образом маятник может стать измерителем длины?
Что в формуле для L нам известно?
Что в данной формуле надо определить?
Как можно определить период колебаний?
Какой окончательно вид приобретает формула для расчета длины L?
Ответы:
1. Колебания шарика на длинной нити при небольших углах отклонения от положения равновесия можно рассматривать как колебания математического маятник. Его период зависит от длины нити и ускорения свободного падения и определяется формулой: Т = 2П\/L/g
Отсюда L = (Т2 g) / (4 П2)
2. Известные величины g и П.
3. Неизвестен период колебаний Т, его и нужно определить.
4. Если отсчитать число колебаний N и заметить по часам время t, за которое они совершены, то период Т можно определить достаточно точно: Т = t / N.
5. С учетом того, что Т = t/N, формула для расчета длины L приобретает следующий вид: L = (t 2 g) / (4 П2 N2)
ХОД РАБОТЫ (предлагается классом).
Привязать шарик к нити.
Попросить соседа отмерить такую длину нити, чтобы она была равна моему росту. Для этого на свободном конце нити сделать в нужном месте метку (например, узелок).
На стол поставить стул, а на стул – штатив с кольцом. К кольцу привязать нить так, чтобы точка подвеса совпадала с меткой (тогда длина нити будет равна моему росту), - нужной длины математический маятник изготовлен.
Отклонить маятник от положения равновесия на 5-10 см и отпустить.
Измерить время 20-ти полных колебаний.
Повторить измерения времени не менее 5 раз, не меняя условий опыта, и найти среднее значение времени tср.
Используя эти данные, рассчитать длину нити L по формуле L=(Т2g)/(4П2). Значение L – это и есть мой рост.
Оценить погрешность работы.
Практическая работа из серии «Изучаю себя»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА. ТЕМА _______________________________________________________________ _____________________________________________________________________ Цель: ________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ: _______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Номер
опыта
| Число колебаний, N
| Время
колебаний,
t (с)
| Среднее время колебаний, tср (с)
| Период колебаний,
Т (с)
| Длина нити, L (м)
| 1
|
|
|
|
|
| 2
|
|
|
|
|
| 3
|
|
|
|
|
| 4
|
|
|
|
|
| 5
|
|
|
|
|
|
Среднее время колебаний:
Период колебаний маятника:
Рост человека (длина нити) вычисляется по формуле:
Работу выполнил: |
|
|