Механические колебания, страница 2

Оборудование: универсальный двигатель, пластина, стержень с шариком, осветитель для теневой проекции, бумажная шкала с нулевым делением посередине, бумажная стрелка, экран.

Ход работы:

Для того, чтобы получить проекцию шарика на экране, используют осветитель теневой проекции.

 

К экрану крепим бумажную шкалу с нулевым делением посередине. Запустим вращающуюся подставку. Шарик начинает вращаться.

В: Обратите внимание на характер движения шарика. Какой он?

О: Шарик равномерно кружится по окружности.

Включим осветитель. Ребята, обратите внимание на тень, которая образовалась на экране.

В: каков характер движения тени, отбрасываемой шариком?

О: (Равномерное периодическое колебание) Это движение колебательное и периодическое.

В: Что называют колебательным движением?

О: Неравномерное движение, которое через определенное время повторяется () т.е. обладает периодичностью).

Так как тень появилась в результате проекции шарика и является отображением движения шарика в одной плоскости, то сделаем вывод, что движение по окружности является колебательным движением.

Рекомендации: Опыт лучше всего проводить при выключенном свете, т.е. в темной комнате. Поместить на экран, либо на стену, шкалу с нулевым делением посередине.

Опыт 3: Гармонические колебания нитяного маятника.

Цель: Продемонстрировать учащимся колебания нитяного маятника, что при малых амплитудах рассматриваются как гармонические.

Оборудование: Нитяной маятник, штатив, универсальный двигатель, пластинка, стержень с шариком, экран, осветитель для теневой проекции, бумажная шкала с нулевым делением посередине, бумажная стрелка.

Ход работы:

Соберем следующую установку:

Укрепим на длинной нити маятник на штативе. На диск укрепим стержень с шариком. На шарик фиксируем бумажную стрелку. Используем осветитель для теневой проекции. На экране размещаем шкалу с нулем посередине.

На экран надо спроецировать одновременно маятник и шарик на вращающемся диске таким образом, что в неподвижном состоянии обе тени на экране совпадают.

Обратите внимание на то, что положение тени маятника и шарика соответствуют цифре 7 на шкале экрана.

Включаем электродвигатель и выводим маятник из положения равновесия. Когда тень шарика, ускоренного на диске, достигает максимального отклонения, отпускаем маятник.

В: Ребята, обратите внимание на положение тени шарика и маятника. Что можно сказать о характере их движения?

О: Тени шарика и маятника совпадают.

В: Обратите внимание на отклонения шарика в обе стороны. Каковы они?

О: Максимальны и равны 7.

В: Каков характер движения вправо и влево от положения равновесия?

О: Одинаков.

Вывод: колебания нитяного маятника при малых амплитудах можно рассматривать как гармонические колебания.

Рекомендации: Подобрать длину нити такой, чтобы маятник был приближен к идеальному, т.е. длинная нить, к концу которой прикреплен шарик малого размера массой 300-500 гр. Эксперимент нужно проводить в затемненной комнате.

Опыт 4(6/6): Явление резонанса на модели язычкового частотометра.

Цель: продемонстрировать явление резонанса на модели язычкового частотометра.

Оборудование: Центробежная машина, электродвигатель, язычковый частотометр, осветитель для теневой проекции, экран.

Ход работы: Укрепим на центробежной машине модель резонансного тахометра. Приведем машину в действие, медленно вращая ручку.