МЕХАНІКА

РОЗДІЛ 2. МЕХАНІЧНИЙ РУХ

§ 21. Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники

Запитання до вивченого

1. Механічні коливання — це такий рух, під час якого положення і швидкість руху тіла точно або приблизно повторюються через певні інтервали часу.

Під дією вітру коливаються навіть висотні будинки і високовольтні лінії електропередач, здійснює коливання маятник заведеного годинника, автомобіль на ресорах під час руху. Землетруси— це коливання земної кори, припливи і відливи — коливання рівня води морів та океанів зумовлені притяганням Місяця, биття пульсу — результат періодичних скорочень серцевих м’язів людини.

2. Період коливань— це найменший інтервал часу, через який певний етап руху тіла повністю повторюється.

3. Щоб визначити період треба за час t підрахувати кількість N повних коливань, та скористатися формулою: Т = t/N.

4. Частота коливань — число коливань, виконаних за одиницю часу.

5. Частота й період коливань пов’язані обернено пропорційною залежністю, тому: Т = 1/v, де Т — період коливань; v — частота коливань.

Одиницею частоти в СІ є один Герц (1 Гц). 1 Гц — 1/c, названа одиниця так на честь відомого німецького фізика Генріха Герца (1857-1894).

Якщо частота коливань v = 1 Гц, то це означає, що відбувається одне коливання за секунду.

Лабораторна робота № 5.

Дослідження коливань нитяного маятника

Мета роботи: визначити дослідним шляхом, від яких умов залежить період коливань маятника.

Прилади і матеріали: кульки різної маси, нитки, секундомір, штатив.

Хід роботи

1. Підвісьте кульку на нитку завдовжки 30-40 см. Відхиліть її від положення рівноваги. Підрахуйте кількість коливань кульки і час, протягом якого ці коливання відбувалися. Визначте період коливань маятника. Результати залишіть у таблицю.

2. До цієї самої нитки підвісьте кульку іншої маси. Повторіть попередній дослід. Результати запишіть у таблицю. Зробіть висновок.

3. Змініть довжину нитки і виконайте попередні досліди. Результати запишіть у таблицю. Зробіть висновок. Перевірте, чи зміниться період коливань маятника, якщо кульку відхиляти на різні кути.

№ досліду	Довжина нитки l, м	Маса кульки m, кг	Кількість коливань N	Час коливань t, с	Період коливань Т, с
1	l1 = 40 см.	m1 =0,1	20	44	2,2
2		m1 = 0,2	20	44	2,2
3	l2 = 80 см.	m1 = 0,1	10	13	1,3
4		m1 = 0,2	10	13	1,3

Висновок: ми навчилися визначати період коливань маятника та з’ясували, що період коливань маятника не залежить від маси тіла, але залежить від довжини нитки.