Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.Для повышения устойчивости рекомендуем использовать бифилярный подвес.
1.1 Измерьте зависимость положения шайбы
Нарисуй схему: магнит на нити отклоняется под действием притяжения шайбы. Заметь, какие геометрические величины измеряются при «отрыве».
Запиши равенство сумм моментов сил вокруг точки подвеса в состоянии равновесия магнита:
- Измерь при разных высотах
координаты шайбы и положение магнита в момент отрыва и определи угол отклонения через и длину подвеса . - Запиши расстояние между центрами через измеряемые величины:
и угол через и . - Подставь малые углы (
, ) в уравнение моментов и получи связь между , , , , и . - Вырази отношение
из полученной системы.
1.2 Используя полученные данные, постройте график зависимости силы притяжения магнита и шайбы от расстояния между ними.
Считайте, что сила притяжения
2.1 Измерьте зависимость периода колебаний магнита от расстояния до плиты
Подумай, как постоянная вертикальная сила притяжения изменит эффективную вертикальную составляющую веса и, следовательно, период колебаний маятника.
Воспользуйся формулой периода для маятника с дополнительной постоянной вертикальной силой:
- Измерь при разных расстояниях
период колебаний магнита и отдельно измерь эталонный период при отсутствии заметного притяжения. - Запиши для каждого
соотношение между , , , и суммарной вертикальной силой по указанной формуле. - Вычисли для каждого
величину из измеренного . - Вырази
(или безразмерное ) из полученной системы.
2.2 Используя формула для периода колебаний маятника (без магнитного притяжения)
Воспользуйтесь подсказками 1 части.
Подумай, как постоянная вертикальная сила, направленная вниз, меняет положение равновесия и «жёсткость» возвращающей силы для маятника и что это делает с периодом колебаний.
Запиши выражение для периода малых колебаний маятника, учитывая, что к весу добавляется постоянная вертикальная сила взаимодействия; сравни это выражение с периодом
- Измерь период
при различных расстояниях и отдельно измерь период при удалённой плите. - Запиши формулу периода малых колебаний для случая с дополнительной постоянной силой и выпиши аналогичную формулу для случая без силы.
- Сравни эти два выражения, получив соотношение, связывающее
, , и . - Вырази отношение
из полученной системы.
