Механические колебания

Работа №1.

Механические колебания.

Опыт 1: продемонстрировать учащимся различные виды свободных колебательных систем.

Оборудование: нитяной маятник, вертикальный пружинный маятник, горизонтальный пружинный маятник, тонкая стальная пластина, штатив универсальный.

Ход работы:

Для проведения этого эксперимента нам понадобятся установки:

а)                                                     б)                                         г)                                            в)

Установка под буквой а) представляет собой нитяной маятник, укрепленный на штативе. В данный момент времени маятник покоится, находится в состоянии равновесия. Выведем шарик из равновесия. Отклоним его на небольшой угол и отпустим. Обратите внимание на характер движения маятника.

В: Что вы наблюдаете в данном случае? Каким образом ведет себя шарик?

О: Шарик начинает колебаться, он совершает колебательные движения.

В: Что такое колебательное движение?

О: Неравномерное движение, которое через определенный момент времени повторяется, т.е. обладает периодичностью.

Далее перейдем к установке под буквой б). Она представляет собой пружинный маятник, вертикально закрепленный на штативе.

В: Как вы думаете, что произойдет с маятником,  если мы отклоним его вниз?

О: Будет колебаться.

Ребята, обратите внимание на характер движения маятника.

В: Каким образом он движется?

О: Колеблется вертикально, периодически проходит своё положение равновесия.

Рассмотри установку под буквой в). Она представляет собой пружинный маятник, но только укреплен он горизонтально и крепится на 2х штативах. Приведем в движение груз, отводя его в одну сторону и отпустив его.

В: Ребята, каков характер движения?

О: Маятник совершает колебательные горизонтальные движения, также он периодически проходит своё положение равновесия.

Последняя установка – рисунок г).

В: Что представляет собой эта установка?

О: Она представляет собой стальную пластину, которая за один конец укреплена на штативе.

Выведем пластину из положения равновесия, дернув её за свободный конец.

В: Обратите внимание на характер движения. Каков он?

О: Она колеблется.

В: Каковы особенности этого движения?

О: Пластина колеблется, причем периодически проходит положение равновесия.

Давайте сделаем вывод из рассмотренных нами экспериментов.

В: Каков характер движения во всех этих установках?

О: Все тела совершают колебательные движения.

Вывод: мы пронаблюдали четыре разновидности свободных колебаний, а свободные колебания – это такие колебания, которые совершаются за счет первоначально сообщаемой энергии при последующем отсутствии внешних воздействий.

Рекомендации: При проведении эксперимента под буквой г) колебания желательно спроецировать на доску для лучшей видимости.

Опыт 2. Теневая проекция равномерно вращающегося по окружности маятника.

Цель: продемонстрировать учащимся теневую проекцию вращающегося по вертикали маятника и показать, что его движение является колебательным.