Лабораторная работа № 26. Изучение зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза
Цель работы: Исследовать зависимость периода колебаний пружинного маятника от
массы груза, жёсткости пружины, амплитуды колебаний и температуры воздуха.
Оборудование: штатив с 2-мя лапками, пружина №1 (к1=6,4 Н/м), пружина №2
(к2=21,6Н/м), набор грузов массой по 100г, линейка, секундомер, динамометр.
Одной из важных характеристик колебательного движения является период колебания –
интервал времени, в течение которого происходит одно полное колебание.
Связь периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жёсткости пружины
известна:
Т = 2√

План проведения эксперимента:
1. Приготовить приборы и оборудования.
2. Исследовать зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы
груза, жёсткости пружины, амплитуды и температуры воздуха.
3. Заполнение таблиц измерений.
4. Вычерчивание графиков зависимостей.
5. Анализ графиков зависимостей периода от разных параметров.
6. Обобщение результатов.
Эксперимент 1: Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от
массы груза.
Подвесим к штативу пружину №1. Возьмем гирю массой 100г и прикрепим к пружине. С
секундомера определим время 10 колебаний пружинного маятника. Повторим
эксперимент с гирями 200г и 300г. Определим по формуле период колебаний: =

.
Определим по формуле частоту колебаний: =

.
Результаты измерений и вычислений запишем в таблицу 1:​

Для проведения лабораторной работы № 26 и исследования зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза, нужно выполнить следующие шаги:

1. Приготовить приборы и оборудование:
- Разместите штатив с двумя лапками на рабочей поверхности.
- Возьмите пружину №1 (с коэффициентом жесткости к1 = 6,4 Н/м) и прежде чем подвесить ее к штативу, убедитесь, что она находится в отличном состоянии и не имеет повреждений или деформаций.
- Подготовьте набор грузов массой по 100 г.
- Получите доступ к линейке, секундомеру и динамометру.

2. Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза:
- Подвесьте пружину №1 к штативу.
- Возьмите гирю массой 100 г и прикрепите ее к пружине.
- С помощью секундомера засеките время, в которое происходит 10 полных колебаний пружинного маятника.
- Повторите эксперимент, прикрепив гирю массой 200 г и затем 300 г.
- Запишите полученные значения времени колебаний для каждого из вариантов в таблицу 1.

3. Заполнение таблицы измерений:
- В таблице 1 запишите значения времени колебаний для каждого из вариантов (100 г, 200 г и 300 г).
- Рассчитайте период колебаний по формуле:
T = 2 * √(L / g),
где L - длина натянутой пружины, g - ускорение свободного падения.
- В таблице 1 запишите вычисленные значения периода колебаний.

4. Вычерчивание графиков зависимостей:
- Постройте график на координатной сетке, где по горизонтальной оси будет отложена масса груза, а по вертикальной оси - период колебаний.
- Нанесите точки на график в соответствии с полученными значениями периода колебаний и массы груза.
- Соедините точки графиком, чтобы получить гладкую кривую.
- Убедитесь, что график корректно отображает зависимость периода колебаний от массы груза.

5. Анализ графиков зависимости периода от разных параметров:
- Проанализируйте полученный график и определите, как меняется период колебаний с изменением массы груза.
- Выявите закономерности и тенденции в изменении периода колебаний.
- Сделайте выводы о влиянии массы груза на период колебаний пружинного маятника.

6. Обобщение результатов:
- Сделайте обобщение результатов проведенного эксперимента и изложите его в виде заключения или выводов.
- Сравните полученные результаты с ожидаемыми теоретическими предположениями или моделями.
- Поясните, какие факторы могут оказывать влияние на период колебаний пружинного маятника, кроме массы груза.

Таким образом, выполнив лабораторную работу № 26 и изучив зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы груза, вы сможете понять, какие факторы влияют на период колебаний и сформировать более глубокое понимание принципов физических явлений.