Условие

Республиканская олимпиада 2017 11 класс № Э1

Приборы и оборудование: установка для изучения крутильных колебаний с четырьмя магнитами, секундомер, пластилин, две железных шайбы.

В данной задача вам необходимо исследовать зависимости силы магнитных взаимодействий от расстояния между телами.

Установка для изучения колебаний показана на рисунке.

Металлический стержень 1 с двумя магнитами 2,3 подвешен на нитяном подвесе 4. Далее стержень с магнитами на подвесе будем называть маятником. Маятник закреплен на деревянной подставке 5 и может совершать крутильные колебания в горизонтальной плоскости. На деревянных стержнях (карандашах) 6,7 с помощью пластилина закреплены магниты 8,9. Стержни с магнитами можно перемещать по подставке, для их крепления также используется пластилин. Во второй части магниты на стержнях 8,9 следует заменить металлическими пластинками (шайбами).

Магниты 2,3 на металлическом стержне должны быть ориентированы одинаково, так чтобы стержень вел себя подобно магнитной стрелке. Магниты на карандашах должны быть ориентированы таким образом, чтобы они притягивались к магнитам маятника. Стержни следует располагать симметрично так, чтобы расстояния между магнитами были одинаковы.

Часть 1. Влияние магнитного поля Земли.

Сориентируйте подставку в направлении «север-юг». При этом маятник в положении равновесия должен располагаться вдоль длинной оси подставки. В дальнейшем ориентацию установки не изменяйте.

1.1 Измерьте период колебаний маятника с правильно ориентированными магнитами при отсутствии стержней 6,7. Оцените погрешность измеренного значения .

Часть 2. Взаимодействие магнитов.

Закрепите магниты на деревянных стержнях. Правильно ориентируйте полюса магнитов. Все 4 магнита должны быть на одной высоте.

2.1 Измерьте зависимость периода колебаний маятника от расстояния между магнитами. Постройте график полученной зависимости.

Представим формулу для силы взаимодействия между магнитами в виде , где - некоторая постоянная (определять ее не требуется).

2.2 Получите формулу, позволяющую по измеренным значениям периодов колебаний определить вид зависимости силы взаимодействия от расстояния между магнитами .

2.3 Рассчитайте зависимость силы взаимодействия между магнитами от расстояния . Постройте график полученной зависимости.

2.4 Предложите простые приближенные формулы для описания вида функции . Если не удастся получить формулу, описывающую силу взаимодействия во всем диапазоне расстояний, приведите две приближенных формулы для малых и больших расстояний. Предлагаемые вами формулы обоснуйте с помощью результатов измерений.

Часть 3. Притяжение к шайбам.

Вместо магнитов, закрепите на карандашах металлические шайбы. Исследуйте зависимость силы взаимодействия магнитов с шайбами. Для чего выполните задания всех пунктов, сформулированных в Части 2.

Э2 Магнитные взаимодействия

Приборы и оборудование: магнит на подвесе, штатив, железная шайба, линейка секундомер.

Для повышения устойчивости рекомендуем использовать …

 РеспубликанскаяРесп. 2014 9 кл. Вращательное движение. Момент силыСтатика: условия равновесияСила тяжести и вес тела У Р Б П ≈4/5 Э1 Магнитное взаимодействие

Оборудование: пластинка магнитная (монетница 7,0x12,5см, можно больших размеров, но не меньших), шайба под гайку (20шт., диаметр – 2,0см с как можно …

 Городская3-й этап 2024 10 кл. Статика: условия равновесияСухое трениеГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э1 Магнитные взаимодействия

Экспериментальная задача 1.
Магнитные взаимодействия.
Вам необходимо исследовать взаимодействия постоянных магнитов и постоянного магнита с железной …

 РеспубликанскаяРесп. 2005 11 кл. Центр массМагнитное поле. Вектор индукции и силовые линииФизический маятник У Р Б П ≈4/5 Э1 Магнитная вязкость

При движении намагниченного шарика внутри металлической трубки (в этом эксперименте – алюминиевой) в стенках трубки возникают токи намагничивания …

 РеспубликанскаяРесп. 2025 10 кл. Равномерное движениеСредняя и мгновенная скоростьЗаконы динамики Ньютона У Р Б П ≈4/5 Э2 Открой формулу!

Несмотря на то, что вы еще не изучали теорию колебаний, предлагаем вам задачу, в которой вы должны самостоятельно получить и экспериментально …

 Городская3-й этап 2019 10 кл. Математический маятникГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательнаяМетод размерностей и подобия У Р Б П ≈4/5 Э1 Скатывание

Приборы и оборудование: Наклонная плоскость (крышка стола), покрытая бумагой, линейка 40 см, электронный секундомер, карандаш круглый, карандаш …

 Городская3-й этап 2011 10 кл. Равномерное движениеСредняя и мгновенная скоростьУскорение. Равноускоренное движение У Р Б П ≈4/5
Нужна подсказка? →