Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2019 10 класс № Э2

Приборы и оборудование: картонная наклонная плоскость со штативом, шарик на нити, линейка, секундомер.

Несмотря на то, что вы еще не изучали теорию колебаний, предлагаем вам задачу, в которой вы должны самостоятельно получить и экспериментально проверить формулу для периода колебаний шарика на наклонной плоскости.

Закрепите лист картона в штативе, как показано на рисунке, к верхней точке привяжите шарик на нити. У вас есть возможность изменять угол наклона плоскости к горизонту (изменяя высоту ) и длину нити .

Часть 1. Теоретическая.

Период колебаний шарика рассчитывается по формуле

Где мс - ускорение свободного падения, - показатели1 степеней, которые вам необходимо определить, - безразмерный численный коэффициент.

1.1 Используя метод размерностей, определите показатели степеней .

1.2 С помощью простых физических рассуждений определите показатель степени .

Часть 2. Экспериментальные исследования.

Внимание! Следите, чтобы наклонная «плоскость» была действительно плоской! Малые искривления этой поверхности могут существенно повлиять на результаты измерений!

2.1 Исследуйте зависимость периода колебаний маятника от высоты наклонной плоскости . Укажите, при какой длине нити вы проводили измерения. Постройте график полученной зависимости в таких координатах, чтобы он был линейным, позволяющим определить показатель степени.

2.2. Используя результаты измерений, определите показатель степени в формуле (1). Совпадает ли это значение с результатами ваших теоретических измышлений в п.1.2?

2.3 Исследуйте зависимость периода колебаний от длины нити .
Укажите, при какой высоте вы проводили измерения. Постройте график полученной зависимости, в таких координатах, чтобы он был линейным, позволяющим определить показатель степени.

2.4 Используя результаты измерений, определите показатель степени в формуле (1). Совпадает ли это значение с результатами ваших теоретических измышлений в п.1.2?

2.5 Используя все результаты измерений, определите численное значение коэффициента в формуле (1). Оцените погрешность найденного значения.

1 [^1]

Примечания

  1. 1. Не путайте показатели степеней с углами! ↩
Э2 Оборотный маятник

Ускорение свободного падения считать равным мс.
Приборы и оборудование: оборотный маятник, штатив, линейка …

 РеспубликанскаяРесп. 2019 11 кл. Математический маятникФизический маятникГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э1 Долгопериодный маятник

Приборы и оборудование: крутильный маятник (линейка с грузами на подвесе в штативе), секундомер с памятью этапов, линейка 1 м, лазер с блоком …

 РеспубликанскаяРесп. 2023 9 кл. Равномерное движениеСредняя и мгновенная скоростьГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э1 Изгиб поверхности

Оборудование: дощечка (длина см), монета коп., мерная лента, линейка (см), транспортир, штатив, скотч тонкий, ножницы, полоски …

 Городская3-й этап 2021 10 кл. Криволинейное движение. Радиус кривизныСухое трениеРабота сил трения, диссипация энергии У Р Б П ≈4/5 Э1 Лобовое сопротивление

В данной работе вам необходимо измерить коэффициент лобового сопротивления движения гайки в вязкой жидкости.

Приборы и оборудование. Стержень с …

 РеспубликанскаяРесп. 2009 11 кл. Вязкое трение и сопротивление средыМатематический маятникЗатухающие колебания У Р Б П ≈4/5 Э1 Удержание и сдвиг

Приборы и оборудование: динамометры (2,5Н, 5,0Н, 10,0Н, синий зелёный и жёлтый из новых наборов по механике), дощечка деревянная с петлёй и …

 РеспубликанскаяРесп. 2017 10 кл. Статика: условия равновесияСилы реакции связейСухое трение У Р Б П ≈4/5 Э1 Сползание капель

Оборудование: штатив с лапкой, наклонная плоскость оклеенная скотчем (доска длиной см, ширина см, толщина см), шприц …

 Городская3-й этап 2016 11 кл. Равномерное движениеЗаконы динамики НьютонаСила тяжести и вес тела У Р Б П ≈4/5
Смотреть решение →